DE1949298B2 - Vorrichtung zum mischen von trockenem bis pastoesem mischgut - Google Patents

Description

i 949 298

seitig, mittels einer Trägerplatte mit der Umwälzerwelle verbundenen Umwälzer im Vergleich zum Rotor mit geringerer Drehzahl angetrieben sind.

Durch diese erfinderische Ausbildung und Anordnung des Massenumwälzers werden stets die dem Rotor vorgelagerten, der Mischbehälterwandung nahen Massen dem Rotor zugeführt. Während des Betriebes bewegen sich die Werkzeuge, nämlich die Umwälzer des Massenumwälzers im geringen und stets gleichbleibenden Abstand von der Wandung des Mischbehälter und erfassen somit die randnahen Mengen des im Mischbehälter einseitig aufgeschichteten Mischgutes und führen diese in den Wirkungsbereich des Rotors. Beim Durchgang des Umwälzers durch das Mischgut wird der Jurch die ausgetragene Menge freigewordene Raum durch nachrutschendes Mischgut wieder ausgefüllt, wobei das vom Rotor abgeschleuderte und der Behandlung unterzogene Mischgut sich wiederum außen am aufgeschichteten Mischgut anlagert.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Abstand des Rotors von der unteren Mischbehälter-Scheitellinie einstellbar, wobei die Einstellung z. B. durch Drehen des Mischbehälters erfolgt. Durch diese Einstellung ist es möglich, die Eintauchtiefe lind somit auch die Belastung des Rotors während des Mischprozesses in stets annehmbaren Grenzen zu halten.

Durch diese, durch die Konstruktion des Mischers gegebene Arbeitsweise ist die Umschichtung sowie der Durchsatz des Mischgutes durch den Wirkungsbereich des Rotors in Annäherung berechenbar, wobei je nach Art des Mischgutes und eingestellter Eintauchtiefe auch das Drehmoment in gewünschten Grenzen einstellbar ist. Bedingt dadurch, daß man stets die randnahen Mischgutmengen schubweise dem Roiur zuführt, wird nach und nach die gesamte Mischgutmenge, und zwar weitgehendst gleichmäßig, der Behandlung unterzogen. Der Mischprozeß kann Somit vergleichsweise kürzer und die Temperatur des Mischgutes in angemessenen Grenzen gehalten werden. Der Wirkungsgrad des Mischers wird durch die erfinderische Konstruktion wesentlich erhöht.

Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist aus den Zeichnungen ersichtlich und wird nachstehend erläutert.

Der in F i g. 1 gezeigte Mischer besitzt einen im Querschnitt kreisförmig gestalteten Mischbehälter 1, der an einer Aufnahmewand 2 befestigt ist. Die Aufnahmewand stützt sich auf einen Sockel 3 und ist Seitlich an den Wandteilen 4 gehalten. Der Mischbehälter besitzt eine Rückwand 5, weiche nur im Sonderfall identisch mit der Ar.fnahmewand 2 ist. Im Beispiel ist der die Aufnahmewand und die Seitenwandteile 4 abdeckende Deckel 6 in der Form eines Trichters 7 ausgebildet, welcher die Aufnahmewand und die Rückwand 5 zum Mischraum 8 durchdringt und hier in Form eines Schlitzes 9 ausmündet. Der Trichter dient zur Zuführung des zu mischenden Gutes in den Mischraum. Im Bereich des unteren Mischbehälterscrieitels sind Schieberbleche 10 oder Klappen angeordnet, welche zur Entleerung des Mischbehälters dienen. Die Stirnwand 11 ist am Mischbehälter andenkt — oder als abnehmbarer Deckel ausgebildet — und mittels bekannter Elemente, vorzugsweise Schnellspannverschlüsse, mit dem Mischbehälter flüssigkeitsdicht zu verbinden.

Achsnarallcl zur Mischbehälterachse ist ein Rotor 12 fliegend in der Aufnahmewand 2 gelagert, wobei die Rotorwelle 13 in einem Lagerbock 14, welcher sich gegen die Sockelplatte 15 abstützt, nochmals stützend gelagert ist. Über eine nur gestrichelt angedeutete Kupplung 16 ist die Rotorwelle mit einem vorzugsweise Drehzahl regelbaren Antriebsmotor 17 verbunden. Ein Massenumwälzer 18, bestehend aus einer den Mischbehälter 1 diametral durchquerenden Trägerplatte 19 mit zwei an ihren Enden angebrach-

ten Umwälzern 20, ist an der freien Stirnseite einer in den Mischbehälter 1 koaxial hineinragenden Umwälzerwelle 21 befestigt, wobei letztere ebenfalls in der Trommelrückwand 5 fliegend gelagert ist und weiter in den Mischbehälter 1 hineinragt als der Rotor 12. Wie ersichtlich, trägt die Umwälzerwelle axial verlaufende und radial abstehende Platten 22, welche die Umschichtung des f.";schgutes im Mischbehälter unterstützen. Die Umwälze: 20 sind vorzugsweise plattenförmig gestaltet und erstrecken sich parallel zur Umwälzerachse bis in unmittelbare Nähe der Rückwand 5. Der Außendurchmesser des Rotors 12 und die radiale Breite der Platten 22 und der Umwälzer 20 sind so aufeinander abgestimmt, daß die Platten 22 und die Umvälzer mit radialem Spiel an dem Roter vorbeistreichen können. Die Umwälzer 20 sind um einen Winkel c (F i g. 1 a) gegenüber einer durch die Umwälzet 20 und die Umwälzerwelle 21 gelegten Ebene IV geneigt angebracht, derart, daß das von Umwälzern abgleitende Mischgut in den Wirkungsbereich des Rotors 12 gelangt.

Wie weiterhin aus der Schema-Skizze gemäß Fig. 2 zu ersehen ist, liegt während des Mischprozesses das Mischgut 23 einseitig aufgeschichtet im Mischraum 8, wobei der Böschungswinkel α von der Art des Mischgutes abhängig ist. 1st das Mischgut grobs'.ückig, so ist im allgemeinen der Böschungswinkel groß, er mindert sich mit feiner werdendem Korn und ist bei mit Flüssigkeit durchsetztem Mischgut nahezu gleich Null. Durch den während des Betriebes umlaufenden MassenumwäW.er werden die randnahen Mischgutmengen 24 mitgenommen und in den Bereich des schnell umlaufenden Rotors 12 geschoben. Der Rotor dreht sich hierbei in Richtung des Pfeiles 25 und wirft die abgeschleuderte Gutmengc außen auf die bevorratete Menge. Hierbei soll die Beladung des Mischbehälters höchstens den halben Rauminhalt des Mischraumes 8 einnehmen.

Wird die Mischaufgabe geändert, z. B. ein Pulver mit einer Flüssigkeit gemischt, so ist der Böschungswinkel α nahezu Null. Damit der Rotor auch in diesem Fall voll im Eingriff mit dem Mischgut gelangt und auch seine Leistung voll entfalten kann, ist der Mischbehälter schwenkbar, derart, daß der Rotor von der unterer. Mischbehälterscheitellinie 26 seine Austands-Lage ändert. Im vorliegenden Fall wird — wie gestrichelt dargestellt — der Mischbehälter um den Winkel b geschwenkt, so daß dieser sich nunmehr in einer Tieflage zum unteren Scheitel des Mischgutl-chälters befindet. Gemäß dem Beispiel ist

der Mischbehälter um die Rotorachse 13' schwenkbar, wobei der Schwenkwinkel bis zu 30° beträgt.

Wie aus der Rückansicht des Mischers gemäß Fig. 3 zu ersehen ist, besitzt die Aufnahmewand 2 eine weiträumige Ausnehmung 27, in welcher das an der Rückwand 5 des Mischbehälters befestigte Flanschlager 28 für die Umwälzerwelle 21 bei einer Schwenkung des Mischbehälters verschiebbar ist. Ein Hubmechanismus 29, z. B. ein hydraulisch Betriebe-

ner Heber, steht über ein Gelenk 30 mit einem an der Rückwand 5 befestigtem Zapfen 31 in Verbindung, wobei letzterer durch einen Langschlitz 32 durch die Aufnahmewand 2 geführt ist. Mittels eines Ventils 33 kann die gewünschte Stellung des Rotors auch während des Betriebes des Mischers geändert werden. Eine Änderung der Betriebsstellung des Rotors ist dann angezeigt, wenn während des Mischprozesses sich die Belastung des Rotors ändert.

Ein Vorteil ist es, daß der Mischbehälter nach einer vollzogenen Mischaufgabe, und zwar durch leichtes Entfernen der Stirnwand 11, zu reinigen ist. Auch entfallen bei der gezeigten Ausbildung des Mischers die Lagerungen, insbesondere die sehr empfindlichen Dichtungen für die drehbaren Organe in einer Wand, im vorliegenden Fall der Stirnwand des Mischbehälters.

Der gezeigte Mischer kann im Rahmen der ErHndung mannigfach abgeändert werden. So ist es z. B. möglich, den Mischbehälter, wie bekannt, mit einem Doppelmantel zum Heizen oder Kühlen des Mischgutes auszurüsten. Auch besteht die Möglichkeit, zur Zufuhr des Mischgutes an den Mischbehälter Leitungen für Flüssigkeiten, Gase oder Pulver anzubringen. Insbesondere kann der Rotor eine andere als die gezeigte Gestalt besitzen, wobei z. B. auch die Umwälzer kammartig ausgebildet sind und mit den Werkzeugen des Rotors kämmen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Mischen von trockenem bis pastösem Mischgut, bestehend aus einem zylindrischen, vorzugsweise kreiszylindrischen Mischbehälter mit einem darin achsparallel gelagerten, um eine waagerechte Achse umlaufenden Rotor und einem um den Rotor sich drehenden, im Mischbehälter gelagerten Massenumwälzer, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (12) im unteren Bereich des Mischbehälters (1), einen Durchlaufspalt zur zylindrischen Behälterwand für die Umwälzer (20) freilassend angeordnet und der Massenumwälzer (18) und der Rotor in der Mischbehälter-Rückwand (S), im radialen Abstand voneinander, fliegend gelagert sind, wobei die stirmeitig mittels einer Trägerplatte (19) mit der Umwälzer^velle (21) verbundenen Umwälzer im Vergleich zum Rotor mit geringerer Drehzahl angetrieben sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des Rotors (12) von der unteren MischbehäUerscheitellinie (26) einstellbar ist, wobei die Einstellung durch eine Drehung des Mischbehälters (1) erfolgt as

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch geke-inzeichnet, daß der Mischbehälter (1) um die Rotorachse (21) schwenkbar ist und einen Hubmechanismus (29) *oim Schwenken des Mischbehälters aufweist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand (11) des Mischbehälters (1) an letzterem angelenkt oder als abnehmbarer Deckel ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Trägerplatte (19) des Massenumwälzers (18) befestigten Umwälzer (20) gegenüber einer durch die Umwälzer und die Umwälzerwelle (21) gelegten Ebene (21) um einen Winkel (c) geneigt angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Massenumwälzerwelle (21) axial verlaufende, radial abstehende Platten (22) angeordnet sind.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Mischen von trockenem bis pastösem Mischgut, bestehend aus einem zylindrischen, vorzugsweise kreiszylindrischen Mischbehälter mit einem darin achsparallel gelagerten, um eine waagerechte Achse umlaufenden Rotor und einem um den Rotor sich drehenden, im Mischbehälter gelagerten Massenumwälzer. Diese Vorrichtung dient zum Mischen von stückigen Stoffen, welche im Mischer einer vorherigen Zerkleinerung unterzogen und sodann im pulverförmigen Zustand mit anderen festen oder flüssigen Stoffen gemischt werden, aber auch zum Mischen von Kunststoffen, Farben u. dgl.

In einer bekannten Ausführungsform gemäß der deutschen Auslcgeschrift 1239 549 wird das Mischgut in einem geschlossenen zylindrischen Mischbchalter mittels eines darin exzentrisch gelagerten Rotors einer Mischbehandlung unterzogen. Der Rotor ist in den Seitenwänden des Mischbehälters gelagert und von einem Massenumwälzer umgeben. Der Rotor und der Massenumwälzer besitzen jeweils einen Antrieb und rotieren um eine waagerechte Achse. Vom Massenumwälzer werden bei jedem Umlauf Teilmengen des Jvlischgutes erfaßt und dem schnell umlaufenden Rotor zugeführt. In einer anderen Ausführungsform dieses bekannten Mischers dreht sich der Massenumwälzer um eine zur Rotorachse parallele Achse derart, daß der vom Massenumwälzer beschriebene Wirkungskreis mit dem Wirkungskreis des Rotors tangiert. Obwohl derartige Mischer zufriedenstellend arbeiten, besteht jedoch der Nachteil, daß die Zufuhr des Mischgutes zum Rotor unkontrolliert erfolgt. Es kann somit vorkommen, daß in einem Zeitintervall die gleiche Mischgutmenge mehrfach einer Behandlung durch den Rotor unterzogen wird, während andere Mengenanteile des Mischgutes seltener in den Wirkungsbereich des Rotors gelangen. Durch eine hinreichend lange bemessene Betriebsdauer kann dieser — aber auch bei anderen Mischern vorkommende — Nachteil behoben werden. Ein längerer Betrieb des Mischers ist nicht nur unwirtschaftlich, er hat zumeist aucn einen höheren Temperaturanstieg des Mischgutes zur Folge.

Bei einem anderen bekannten Mischer mit beidseitig offener, um eine waagerechte Achse umlaufender Mischtrommel gemäß der deutschen Patentschrift 922 267 sind Rotoren im unteren Bereich der Mischtrommel angeordnet. Dieser Mischer ist als Durchlaufmischer, insbesondere für grobstückige Materialien, z. B. zum Mischen von Eisenerzen, Koks, gegebenenfalls auch mit Zusatz von Flüssigkeiten, ausgebildet. Die Behandlungsdauer des Mischgutes in der Mischtrommel ist bei diesem Mischer von der Durchsatz-Geschwindigkeit, diese wieufc.'um vom Anstellwinkel der auf den Rotoren befestigten Mischwerkzeugen sowie von der Drehzahl der Rotoren abhängig. Ein derartiger Mischer ist indessen zum Mischen von in großen Einzelmengen eingefülltem Material nicht geeignet.

Bei einer Misch- und Knetmaschine, z. B. gemäß der deutschen Patentschrift 443 856. ist es bekannt, mittig zur Muldenkrümmung eines Mischtroges einen Zylinder anzuordnen, um den zentrisch Misch- und Knetrollen umlaufen. Durch diese Anordnung soll auf das Mischgut im vorliegenden Fall auf Schokolademassen eine Knet- und Walkwirkung ausgeübt werden. Der Mischtrog ist U-förmig gebildet, so daß die Knetrollen bei jedem Umlauf sich der Wandung des Mischtroges nähern und wiederum entfernen. Hierbei besteht der Nachteil, daß sich beim Nähern der Knetrollen gegen die Trogwand das Material quetscht und daher nur ein Teil der Materialmenge einer Knet- und Walkwirkung unterzogen wird, wobei Teilmengen auch bei vielfachem Umlauf der Knetrollen sich der Walk- und Knetbehandlung entziehen. Dieser Nachteil tritt bei allen Mischern in Erscheinung, bei denen eine Knetschnecke od. dgl. den Rotor zentrisch umkreist.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bestehenden Nachteile zu beheben bei einem Mischer der eingangs genannten Art. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Rotor im unteren Bereich des Mischbehälter, einen Durchlaufspalt zur zylindrischen Behälterwand für die Umwälzer frei lassend angeordnet, der Massenumwälzer und der Rotor in der Mischbehälterrückwand, im radialen Abstand voneinander, fliegend gelagert sind, wobei die stirn-