DE19516754C2 - Mischer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Mischer gemäß den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Aus der EP 0 454 106 A1 ist ein derartiger Mischer mit einem Mischtrog zur Aufnahme des Mischguts bekannt. In den Mischtrog und somit in das darin enthaltene Mischgut ragt von oben wenigstens ein Mischwerkzeug hinein, wel­ ches auf einem bezüglich des Mischtrogs drehbaren Rotor angeordnet ist. An einer Halterung des Mischwerkzeuges ist in einer ersten Ausführungsform ein Vibrator angeordnet. Zur Energiezufuhr auf den Vibrator ist eine von der Halte­ rung separate Leitung vorgesehen, und zu deren Schutz sind zusätzliche Maß­ nahmen erforderlich. Die mittels des Vibrators erzeugten Vibrationen gelangen nicht nur über das Mischwerkzeug in das Mischgut, sondern auch auf den Rotor und dessen Lagerungen, welche dementsprechend stark ausgelegt sein müs­ sen. Da die mittels des Vibrators erzeugten Vibrationen nicht nur auf das Mischwerkzeug übertragen werden, sondern auch auf andere Bauteile des Mi­ schers, ist die dem Vibrator zuzuführende Energie zur Erzeugung der Schwin­ gungen entsprechend groß vorzugeben. In weiteren Ausführungsformen des Mischers gemäß EP 0 454 106 A1 ist der Vibrator am Mischtrog angeordnet, so daß sowohl der Mischtrog selbst als auch das gesamte in diesem enthaltenen Mischgut mittels des Vibrators anzuregen sind. Hierdurch ist ein recht hoher Energieeinsatz zur Schwingungserzeugung notwendig. Ferner führen bei die­ sen Ausführungsformen die Vibrationen zu zusätzlichen Belastungen der Mischtrog-Lagerungen, welche daher recht stark ausgelegt werden müssen, um Lagerschäden zu vermeiden.

Desweiteren ist aus der DE 36 08 201 A1 ein Mischer bekannt, bei welchem das Mischwerkzeug auf einem bezüglich des Mischtrogs drehbaren Rotor oder auf einem Tragrahmen drehbar angeordnet ist, wobei im letzteren Fall der Mischtrog bezüglich des Tragrahmens drehbar angeordnet ist. Auf dem Rotor oder dem Tragrahmen ist außerhalb des Mischguts ein Vibrator vorgesehen und es sind besondere Maßnahmen erforderlich, um die mittels des Vibrators erzeugte Schwingungen dem Mischgut zuzuführen. Die in das Mischgut ein­ tauchenden Mischwerkzeuge sind an Armen befestigt, welche mittels elasti­ scher Lager auf dem Rotor gelagert sind. Ferner ist eine Verbindungsplatte für die verschiedenen Arme vorgesehen und auf dieser Verbindungsplatte ist der Vibrator angeordnet. Aufgrund der elastisch federnden Aufhängung und Lagerung der einzelnen Mischwerkzeuge werden die Vibrationen von außen her in das Mischgut eingeleitet. Der Fertigungsaufwand ist hierbei vor allem aufgrund der verschiedenen Lagerungen der Mischwerkzeuge und deren Ver­ bindung mittels der Platte nicht unerheblich. Das Umrüsten auf andere Werk­ zeuge sowie Service- oder Reparaturmaßnahmen erfordern einen nicht uner­ heblichen Aufwand. Die Ausführungsform mit drehbarem Mischtrog und statio­ när auf einem Tragrahmen angeordnetem Vibrationsgerät bedingt den Einsatz einer besonderen Welle, mittels welcher die Schwingungen des Vibrators auf das Mischwerkzeug übertragen werden. Es sind zusätzliche Maßnahmen bei der Fertigung und Montage der Wellen der Mischwerkzeuge erforderlich, wobei vor allem auf eine funktionssichere Abdichtung der Lager hingewiesen wird, um das Eindringen von Staub, Mischgut oder sonstigen Verschmutzungen zu un­ terbinden.

Ferner ist aus der DE 43 44 178 C1 ein Mischer bekannt, auf dessen Rotor ein Vibrator zur Einleitung der Schwingungen in das Mischgut angeordnet ist. Der Rotor ist über eine Schicht aus einem federelastisch nachgiebigen Material mit einer Welle einer Antriebseinheit verbunden. Mittels des Vibrators werden der gesamte Rotor und die mit diesem verbundenen Mischwerkzeuge in Schwin­ gungen versetzt. Der Vibrator ist für eine vergleichsweise große Leistung aus­ gelegt und es ist ein recht hoher Energieeinsatz erforderlich, um den Rotor ins­ gesamt in Schwingungen zu versetzen. Unter Berücksichtigung der Masse des Rotors und dessen Schwingungsverhalten ist das Frequenzspektrum der ein­ leitbaren Schwingungen weitgehend vorgegeben und Änderungen sind nicht ohne weiteres durchführbar.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Mischer der zuerst genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß mit reduziertem Energieeinsatz eine Optimierung der Durchmischung erreicht wird. Die Intensität und/oder die Frequenz der dem Mischgut zugeführten Schwingungen sollen problemlos den Erfordernissen entsprechend vorgebbar sein. Der Mischer soll einem funktions­ ge­ rechten Aufbau aufweisen und mit geringem Material- und Fertigungsaufwand hergestellt werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Der erfindungsgemäße Mischer zeichnet sich durch einen funktionsgerechten Aufbau aus und gewährleistet mit geringer Energiezufuhr eine gute Durch­ mischung und Homogenisierung des Mischguts sowie eine geringere Anzahl von Luftporen. Der Vibrator ist direkt im Mischgut innerhalb des Mischtrogs an­ geordnet und somit werden die Schwingungen unmittelbar am Ort der Erzeugung im Mischgut wirksam. Zusätzliche Massen müssen somit nicht in Schwingung versetzt werden und eine optimale Ausnutzung der zugeführten Energie ist ge­ währleistet. Der innerhalb des Mischguts angeordnete Vibrator und/oder dessen Gehäuse ragt mittels einer Halterung, insbesondere von oben her in den Misch­ trog hinein und der Halterung sind elastische Elemente, insbesondere ein elasti­ sches Zwischenstück, zugeordnet. Ferner ist eine Leitung zur Energiezufuhr zu dem Vibrator vorgesehen, welcher elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch antreibbar ist. Die Energiezuleitung des Vibrators kann somit als elektrisches Kabel ebenso ausgebildet sein, wie beispielsweise als Druckleitung für einen pneumatischen oder einen hydraulischen Antrieb. Die Leitung für die Energiezu­ fuhr ist in zweckmäßiger Weise mit der Halterung des Vibrators verbunden und/oder integriert. Die Halterung des Vibrators ist vorzugsweise rohrförmig ausgebildet und enthält in ihrem Inneren die Leitung zur Energiezufuhr, so daß diese Leitung vor äußeren Einwirkungen funktionssicher geschützt ist. Ferner ist die Leitung zweckmäßig auch durch das elastische Zwischenstück hindurchge­ führt, welches im Inneren hierfür eine Ausnehmung, Bohrung oder dergleichen aufweist. Ist der Vibrator auf einem drehbaren Rotor angeordnet, so ist der Energiezufuhrleitung ferner eine Drehdurchführung zugeordnet, welche im Falle eines elektrischen Antriebs des Vibrators Schleifringe enthalten kann oder wel­ che bei einem pneumatischen oder hydraulischen Antrieb des Vibrators gegen­ einander drehbare Rohr- und/oder Kupplungsteile enthält.

Weiterbildungen der Erfindung und besondere Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen und der Beschreibung angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Schnitts in einer axialen Ebene des Mischers,

Fig. 2 eine Aufsicht von oben auf den Mischer ohne Abdeckung und ohne Haube,

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung eines Mischers mit stationärem Tragrahmen und drehbaren Mischtrog,

Fig. 4 eine Aufsicht von oben auf den Mischer gemäß Fig. 3.

In der Prinzipdarstellung gemäß Fig. 1 ist in einer axialen Schnittebene ein Mischtrog 2 gezeigt, welcher als Ringtrog ausgebildet ist und in einem zentralen Innenraum 4 eine hier nicht weiter dargestellte Antriebseinheit für einen Misch­ werksrotor 6 enthält. Auf dem Rotor 6 sind Mischwerkzeuge 8 mittels Haltear­ men 10 und Lagern 12 befestigt. Auf der Oberseite des Rotors 8 ist eine Schutz­ haube 14 befestigt, welche den Rotorinnenraum gegen das Eindringen von Staub oder Verschmutzung sichert. Im Inneren des stationär angeordneten Ringtrogs bzw. Mischtrogs 2 ist Mischgut 16 enthalten. Der Mischtrog 2 ist bis zu einer maximalen Füllhöhe 18 mit Mischgut 16 befüllbar, wobei gemäß Fig. 1 die Ober­ kante des Mischguts 16 mit der maximalen Füllhöhe 18 übereinstimmt. Der gesamte Mischtrog 2 ist oben mittels einer Abdeckung 20 abgeschlossen, welche bei Bedarf zumindest teilweise abgenommen werden kann.

Der Mischwerksrotor 6 trägt ferner über eine Halterung 22 einen Vibrator 24, welcher direkt innerhalb des Mischtrogs und/oder im Mischgut 16 angeordnet ist. Die Halterung 22 enthält einen im wesentlichen horizontalen Arm 26 mit einer Kupplung 28. Mittels der Kupplung 28 lösbar verbunden enthält die Halterung 22 ein elastisches Zwischenstück 32 sowie einen Tragarm 34, an dessen unterem Ende der Vibrator 24 angeordnet. Der Vibrator 24 ist vollständig vom Mischgut 16 umgeben, in welches der Tragarm 34 zumindest teilweise eintaucht. Das elasti­ sche Zwischenstück 32 ist zweckmäßig oberhalb der maximalen Füllhöhe 18 angeordnet. Der Vibrator 24 besitzt ein nach außen abgedichtetes Gehäuse, welches gleichfalls dicht mit dem Tragarm 34 gekoppelt ist.

Ferner ist eine Leitung 36 zur Energiezufuhr zu dem in das Mischgut 16 einge­ tauchten Vibrator 24 vorhanden. Der Vibrator 24 enthält Schwungmassen, welche durch Energiezufuhr derart bewegbar sind, daß mittels des Vibrators 24 gemäß den Pfeilen 38 Schwingungen in das Mischgut 16 eingeleitet werden können. Die Energiezufuhr für den Vibrator 24 über die Leitung 36 kann elektrisch, pneuma­ tisch oder hydraulisch erfolgen, wobei die Leitung 36 in entsprechender Weise als Kabel oder Druckleitung oder dergleichen ausgebildet ist.

Die Halterung 22 ist in besonders zweckmäßiger Weise innen zur Aufnahme der Energiezuleitung 36 hohl ausgebildet. So sind der horizontale Arm 26, der ver­ tikale Arm 30 sowie der Tragarm 34 zweckmäßig als Rohre ausgebildet, in deren Innerem die Leitung 36 angeordnet ist, wobei entsprechend auch die Kupplung 28 und das elastische Zwischenstück 32 Hohlräume für die hindurchgeführte Leitung 36 enthalten. Im Rahmen dieser Erfindung können die Rohre und genannten Hohlräume auch unmittelbar die Leitung, insbesondere Druckleitung, für Luft oder Hydraulikflüssigkeit bilden. Ferner ist zwischen dem Rotor 6 und der statio­ när auf dem Mischtrog 2 angeordneten Abdeckung 20 eine Drehdurchführung 40 vorgesehen, welche vorzugsweise koaxial zur vertikalen Drehachse 42 des Misch­ werksrotors 6 angeordnet ist. Der mit dem stationären Teil der Drehdurchfüh­ rung 40 verbundene Leitungsteil 44 ist in hier nicht weiter dargestellter Weise an eine elektrische Stromerzeugung oder an eine Druckmittelquelle angeschlossen.

Das elastische Zwischenstück 32 enthält elastische Elemente, insbesondere Federn oder eine elastische Schicht aus Elastomer oder Gummi und ermöglicht eine weitgehende schwingungstechnische Entkopplung des Vibrators 24 vom Mischwerksrotor 6. Die Schwingungen oder Vibrationen des Vibrators 24 gelan­ gen somit praktisch vollständig in das Mischgut, wobei eine Beaufschlagung des Rotors, dessen Drehlager und/oder des Drehantriebs in vorteilhafter Weise vermieden werden. Aufgrund der Anordnung des Vibrators 24 innerhalb des Mischguts wird eine optimale Energieausnutzung und unmittelbare Beaufschla­ gung des Mischguts 16 gewährleistet.

Zusätzlich oder alternativ zu dem elastischen Zwischenstück 32 kann die Halte­ rung 22 mittels elastischen Lagern 46 auf dem Rotor 6 gelagert sein. Unabhängig von der jeweiligen konkreten Ausbildung, sei es als elastische Lager und/oder als elastisches Zwischenstück, wird erfindungsgemäß durch diese oder vergleichbare elastische Elemente eine schwingungstechnische Entkopplung des Vibrators 24 vom Rotor 6 erreicht.

Fig. 2 zeigt eine Aufsicht auf den Mischer, von welchem die Schutzhaube und die Abdeckung entfernt sind. Der Mischwerksrotor 6 trägt vier Mischwerkzeuge 8, welche von oben in den Mischtrog 2 und das darin vorhandene Mischgut ein­ tauchen. Desweiteren ist von der Halterung 22 der horizontale Arm 26 zu erken­ nen, welcher mittels elastischer Lager oder Lagerböcken 26 auf dem Rotor 46 befestigt ist. Die durch die Halterung 22 geführte Leitung 36 ist auf die Dreh­ durchführung 40 geführt.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des Mischers mit einem stationären Tragrahmen 50 und einem Mischtrog 52, welcher um eine vertikale Mittelachse 54 in hier nicht weiter zu erläuternder Weise drehbar gelagert ist. Der Tragrah­ men 50 überspannt oben den Mischtrog 52, in welchem wiederum Mischgut 16 enthalten ist. Der Tragrahmen 50 trägt oben einen Antriebsmotor 56 für ein in das Mischgut tauchendes Mischwerkzeug 58. Auf dem Tragrahmen 50 sind ferner zwei Halterungen 60, 62 für zwei Vibratoren 64, 66 vorgesehen. Die Halterungen 60, 62 enthalten den Tragrahmen 50 nach unten durchdringende vertikale Arme 68, 70 oder Rohre, mit welchen elastische Zwischenstücke 72 verbunden sind. Desweiteren enthalten auch bei dieser Ausführungsform die Halterungen elasti­ sche Zwischenstücke 72, 74 sowie vertikale Tragarme 76, 78, an deren unteren Enden die Vibratoren 64, 66 angeordnet sind. Die Längen der vertikalen Trag­ arme 76, 78 ist den Erfordernissen entsprechend vorgegeben, wobei in zweck­ mäßiger Weise die Längen unterschiedlich ausgebildet sind, so daß in unter­ schiedlichen Höhen die Vibrationen gemäß den Pfeilen 38 in das Mischgut 16 eingeleitet werden. Die Halterungen 60, 62 sind wiederum als Hohlkörper und/oder Rohre ausgebildet, in deren Innerem die Leitungen 80, 82 für die Ener­ giezufuhr auf die Vibratoren 64, 66 enthalten, sind oder welche selbst innen hohl als rohrförmige Leitungen ausgebildet sind.

Aus der schematischen Aufsicht gemäß Fig. 4 ist klar zu erkennen, daß die Hal­ terungen 60, 62 und somit auch die mit diesen verbundenen Vibratoren 64, 66 auf unterschiedlich großen Radien bezüglich der vertikalen Hochachse 54 an­ geordnet sind. Wie ersichtlich, wird somit das Mischgut sowohl radial innen als auch am radial äußeren Rand des drehbaren Mischtrogs 52 in optimaler Weise mittels der Vibratoren 64, 66 mit Schwingungen beaufschlagt.

Außer den erläuterten Ausführungsformen des Mischers kann der erfin­ dungsgemäße Vibrator auch bei weiteren Mischertypen zum Einsatz gelangen. Nur beispielshaft sei auf Mischer hingewiesen, welche zwei Antriebe aufweisen und/oder welche eine Energiezuführung für den oder die Vibratoren zentral in der Mitte zwischen den beiden erwähnten Antriebsmotoren aufweisen. Unabhän­ gig von der jeweiligen konkreten Ausgestaltung des Mischertyps ist erfindungs­ gemäß wenigstens ein Vibrator direkt in das Mischgut eingetaucht, wobei mittels elastischer Elemente schwingungstechnisch eine Entkopplung nach außen, insbesondere bezüglich eines Rotors oder eines Tragrahmens erfolgt, an welchem der Vibrator mittels einer Halterung befestigt ist.

Bezugszeichenliste

2

Mischtrog

4

Innenraum

6

Mischwerksrotor

8

Mischwerkzeug

10

Haltearm von

8

12

Lager

14

Schutzhaube

16

Mischgut

18

Füllhöhe

20

Abdeckung

22

Halterung

24

Vibrator

26

horizontaler Arm von

22

28

Kupplung

30

vertikaler Arm von

22

32

elastischen Zwischenstück

34

Tragarm

36

Leitung

38

Pfeil

40

Drehdurchführung

42

Drehachse von

6

44

Leitungsteil

46

elastisches Lager/Lagerbock

50

Tragrahmen

52

Mischtrog

54

Mittelachse

56

Antriebsmotor

58

Mischwerkzeug

60

,

62

Halterung

64

,

66

Vibrator

68

,

70

vertikaler Arm

72

,

74

elastisches Zwischenstück

76

,

78

Tragarm

80

Leitung

Claims (6)

1. Mischer mit einem Mischtrog (2) zur Aufnahme von Mischgut (16) mit wenig­ stens einem von oben in den Mischtrog (2) hineinragenden Mischwerkzeug (8) und mit einem Vibrator (24), welcher innerhalb des Mischtroges (2) an einer Halterung (22) angeordnet ist, mit welcher eine Leitung (36) zur Energiezufuhr auf den Vibrator (24) gekoppelt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (22) ein elastisches Zwischenstück (32) oberhalb einer maximalen Füllhöhe (18) des Mischguts (16) im Mischtrog (2) aufweist,
daß der Vibrator (24) unterhalb der maximalen Füllhöhe (18) im Mischgut (16) angeordnet ist,
daß die Halterung (22) im Inneren hohle, rohrförmige Arme (26, 30, 34) enthält, durch welche die Leitung (36) hindurchgeführt oder gebildet ist,
und daß der Vibrator (24) am unteren Ende eines Tragarms (34) der Halterung (32) angeordnet ist.

2. Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (22) mittels eines elastischen Lagers (46), insbesondere auf einem Mischwerksrotor (6), angeordnet ist.

3. Mischer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Zwischenstück (32) im Inneren hohl für die Leitung (36) ausgebildet ist.

4. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kupplung (28) der Halterung (22) im Inneren zumindest teilweise hohl für die Leitung (36) ausgebildet ist.

5. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Tragarms (34) mit dem elastischen Zwischenstück (32) gekoppelt ist.

6. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Leitung (36) eine Drehdurchführung (40) vorgesehen ist, welche zwischen dem stationär angeordneten Mischtrog (2) und insbesondere einer mit dem Mischtrog (2) verbundenen Abdeckhaube sowie dem Mischwerksrotor (6) angeord­ net ist, auf welchem mittels der Halterung (22) der Vibrator (24) angeordnet ist.