DE19546848A1 - Mischvorrichtung für Flüssigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mischvorrich­ tung, insbesondere zur Durchmischung hochviskoser Flüssigkeiten, mit einem rotationssymmetrischen Be­ hälter, einem Rührwerk sowie einem Abstreifer, wel­ cher an der Behälterwandung anliegt und Behälter und Abstreifer relativ gegeneinander um die Behäl­ terachse drehbar sind.

Häufig ist es notwendig, Flüssigkeiten mit einem oder mehreren Zusatzstoffen, die im festen oder flüssigen Zustand vorliegen können, zu durchmi­ schen. Probleme bestehen dabei insbesondere bei hochviskosen Flüssigkeiten und Pasten, beispiels­ weise einer Verputzmasse für Gebäude, die gleichmä­ ßig mit einem Farbstoff angereichert werden soll. Aus diesem Grund sind Vorrichtungen mit einem rota­ tionssymmetrischen, vorzugsweise etwa zylindrischen Behälter gebräuchlich, in dem die Durchmischung mittels eines angetriebenen, zentrisch angeordneten Rührwerks erfolgt.

Um zu verhindern, daß an der Behälterwandung anhaf­ tende Teile der Flüssigkeit oder sich absetzende Feststoffe keine Durchmischung erfahren, liegt an der Wandung ein Abstreifer an, der relativ zum Be­ hälter um dessen Achse drehbar ist. Möglich ist sowohl die Kombination eines drehbaren Abstreifers mit einem raumfesten Behälter als auch eines raum­ festen Abstreifers mit drehbarem Behälter. Im letz­ teren Fall kann auf einen Antrieb für den Behälter verzichtet werden, wenn das Rührwerk die viskose Flüssigkeit in Rotation versetzt und der drehbar gelagerte Behälter hierdurch mitgeführt wird. Neben dem Abheben an der Innenwand anhaftenden Materials stört der Abstreifer auch die Strömung im Behälter und trägt somit zur Durchmischung bei.

Nach Abschluß des Mischvorgangs erfolgt eine Ent­ leerung des Behälters, wobei das Material meist in eine größere Zahl kleinerer Gefäße abgefüllt wird. Dazu wird der Behälter entweder gekippt oder er ist mit einem radial nach außen weisenden Stutzen ver­ sehen, der mit einem Ventil verschließbar ist. In beiden Fällen ist es erforderlich, den Behälter von Hand zu reinigen, um an seinen Wänden haftendes Ma­ terial nicht zu verlieren oder bei einem nachfol­ genden Mischvorgang unerwünschte Beimischungen zu erhalten. Zudem stellt ein Stutzen einen der Durch­ mischung unzugänglichen Totraum dar, der auch vom Abstreifer nicht erfaßbar ist, so daß speziell bei hohen Viskositäten eine teilweise Abfüllung und Rückführung des Materials in den Mischbehälter er­ forderlich wird. Dabei verwendete Geräte sind ebenso wie zur dosierten Abfüllung erforderliche Einrichtungen gleichfalls in aufwendiger Weise zu reinigen.

Vor diesem Hintergrund hat sich die Erfindung zur Aufgabe gestellt, eine Mischvorrichtung zu entwic­ keln, die eine vollständige Durchmischung des Mischgutes, eine restlose Entleerung des Behälters sowie dessen exakt dosierte Abfüllung gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Abstreifer an der Wandung und am Behälter­ boden anliegt, der Behälterboden eine auf der Achse des Behälters angeordnete Öffnung aufweist, die Öffnung mit einer Ventilplatte verschließbar ist, die Ventilplatte im geschlossenen Zustand bündig an den Behälterboden anschließt und ein Auslaßrohr, das mit einem zweiten Ventil verschließbar ist, an die Öffnung anschließt.

Der vorgeschlagene Behälter weist eine Öffnung auf, die im Zentrum seines Bodens und somit auf der Be­ hälterachse angeordnet ist. Die Öffnung ist mit ei­ ner Ventilplatte verschließbar, die Bestandteil ei­ nes Tellerventils oder Schiebers ist, je nachdem, ob sie im wesentlichen senkrecht oder parallel zum Behälterboden bewegbar ist. Im ersten Fall kann die Ventilplatte zum Öffnen gegenüber dem Boden sowohl angehoben als auch abgesenkt werden. Im geschlosse­ nen Zustand schließt die Platte bündig an den Be­ hälterboden an, so daß Toträume vollständig vermie­ den werden. Während eine ebene Platte dabei mit dem Behälterboden fluchtet, sind auch zum Behälterinne­ ren gewölbte Platten denkbar.

Aufgrund dieser Merkmale ist es möglich, daß sich in der Mischvorrichtung feste und flüssige Bestand­ teile einer Mischung auf herkömmliche Weise vermen­ gen lassen, wobei jedoch keine Toträume entstehen. Das dazu verwendete Rührwerk ist im Rahmen der Er­ findung beliebig. Nach Abschluß des Mischvorgangs wird das bodenseitige Ventil des Behälters geöff­ net, so daß eine dosierte Abgabe des Inhaltes mög­ lich ist und sich der Abfüllvorgang zu einem belie­ bigen Zeitpunkt unterbrechen läßt, beispielsweise zum Wechseln eines die Mischung aufnehmenden Ge­ fäßes. Denkbar ist auch, die Mischvorrichtung zur Vereinfachung der Abfüllung anzuheben und über dem befüllten Gefäß zu positionieren.

Der Abstreifer der Mischvorrichtung liegt sowohl an der seitlichen Behälterwandung als auch am Behäl­ terboden bis zum Rand der Öffnung an. Auf diese Weise lassen sich an der Wandung haftende Flüssig­ keitsreste abfüllen, indem der Behälter bzw. Ab­ streifer gedreht und dabei das anhaftende Material auf die Öffnung zu bewegt wird. Denkbar ist zu die­ sem Zweck, daß der Abstreifer nicht radial zur Be­ hälterachse verläuft, sondern in azimutaler Rich­ tung schräg angestellt oder gekrümmt ist. Die vor­ teilhafte Folge besteht darin, daß eine vollstän­ dige Entleerung erreicht wird und auf eine nach­ trägliche Reinigung des Behälters verzichtet werden kann. Somit ergeben sich erhebliche Arbeitserleich­ terungen, und eine Entstehung fester oder flüssiger Abfälle, die nachfolgend zu entsorgen sind, wird bei der Reinigung vermieden.

Wird die Ventilplatte zum Öffnen tangential zum Be­ hälterboden oder nach unten bewegt, kann sich der Abstreifer in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung auch über die Ventilplatte erstrecken, damit auch sich während des Mischvorgangs auf ihrer Oberseite absetzendes Material abgehoben wird. In der Folge wird die Durchmischung optimiert. Dabei kann der Abstreifer bis zur Behälterachse oder über die gesamte Ventilöffnung reichen.

Zur Erleichterung der Abfüllung und Dosierung schließt an die Öffnung zweckmäßig ein Auslaßrohr an. Dabei entsteht jedoch das Problem, daß nach dem Schließen der Ventilplatte im Behälterboden Flüs­ sigkeit, die im Auslaßrohr verblieben ist, einige Zeit nachtropft, was speziell beim Wechsel eines befüllten Gefäßes von erheblichem Nachteil ist. Auch eine präzise Dosierung wird hierdurch er­ schwert. Aus diesem Grund ist das Auslaßrohr mit einem zweiten Ventil verschließbar, welches als Tropfsperre dient. Zudem bestehen für das zweite Ventil vielfältigere konstruktive Möglichkeiten, da keine räumlichen Beschränkungen aufgrund der Not­ wendigkeit einer Anpassung an den Behälterboden ge­ geben sind. Bevorzugt ist insbesondere ein Dosier­ ventil, das den Abfüllvorgang erleichtert. Zur Ver­ einfachung der Bedienung sind beide Ventile zweck­ mäßig gekoppelt und durch ein gemeinsames Element bedienbar, das heißt sie öffnen und schließen stets gleichzeitig. Das vorteilhafte Ergebnis ist ein di­ rektes und unmittelbares und somit präzises Ein­ stellen der Dosiermenge. Zudem besteht auf diese Weise eine erhöhte Lecksicherheit, falls eines der Ventile einen Defekt aufweist.

Geeignet ist als zweites Ventil ein Kapillaraus­ lauf, der die Flüssigkeit lediglich bei ausreichen­ dem Druck, also bei geöffneter Ventilplatte des Be­ hälters, ausläßt. Sofern die Flüssigkeit keine Par­ tikel von solcher Größe enthält, daß sie den Aus­ lauf verstopfen, ergibt sich eine direkte und un­ mittelbare Dosierung der Abgabemenge sowie ein wirksamer Tropfschutz.

Alternativ sind beide Ventile Tellerventile und miteinander verbunden, beispielsweise durch eine starre Stange, die entlang der Behälterachse ver­ läuft und die gemeinsame Bedienung beider Ventile erzwingt. Das Schließen der Ventile kann durch ihr Eigengewicht, die auf ihnen lastende Flüssigkeits­ säule oder die Kraft einer Feder erfolgen.

Bei untereinander verbundenen Ventilen kann sich deren Abstand zueinander verändern, etwa infolge von Temperatureinflüssen, insbesondere wenn eine erhitzte oder gekühlte Mischung abgefüllt wird. Da­ her wird vorgeschlagen, beide Ventile über eine Fe­ der zu verbinden, die einen Längenausgleich ermög­ licht. In der vorteilhaften Folge wird ein dichtes Schließen beider Ventile und eine exakte Dosierung der Abgabemenge ermöglicht.

Während der Behälter bei vielen Ausgestaltungen der Erfindung während des Mischvorgangs rotiert, sind seine Bedienelemente, z. B. ein Hebel zur Betäti­ gung der Auslaßventile, zweckmäßig raumfest ange­ ordnet. Damit keine Drehverbindung zwischen Hebel und Ventilen notwendig ist, liegt der Hebel einer bevorzugten Mischvorrichtung an einem der Ventile oder ihrem Verbindungselement lediglich lose an oder ist gegen sie bewegbar. Ferner hat diese Aus­ gestaltung den Vorteil, daß sich die Ventile bei geeigneter Gestaltung ihres Sitzes ohne eine Demon­ tage herausnehmen lassen, beispielsweise zum Zweck einer Reinigung.

Schließlich fällt der Boden des Behälters bevorzugt zu seiner Öffnung hin nach unten ab, damit das von der Wandung durch den Abstreifer abgenommene Misch­ gut leicht abläuft.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Er­ findung lassen sich dem nachfolgenden Beschrei­ bungsteil entnehmen, in dem anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläu­ tert ist. Die Zeichnung zeigt in prinzipienhafter Darstellung:

Fig. 1 Schnitt durch eine erfindungsgemäße Mischvorrichtung,

Fig. 2 vergrößerter Schnitt durch den Behäl­ terauslaß.

Die in Fig. 1 beschriebene Mischvorrichtung be­ steht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem Be­ hälter (1), in dessen Innerem sich die zu durchmi­ schende Flüssigkeit (2) befindet, in die ein Rühr­ werk (3) eintaucht. Um zu verhindern, daß sich an der seitlichen Wandung (4) und am Behälterboden (5) Flüssigkeitsbestandteile, insbesondere hochviskose Komponenten oder Feststoffe, absetzen und dem Mischvorgang verlorengehen, ist der Behälter (1) um seine Achse (6) drehbar und mit einem raumfesten Abstreifer (7) versehen, der über eine elastische Lippe (8) an der Wandung (4) und dem Behälterboden (5) anliegt. Die Drehung des Behälters (1) erfolgt dabei über einen an seinem unterstützenden Gestell (9) befestigten Motor (10).

Um nach beendeter Durchmischung ein leichtes Abfül­ len der Flüssigkeit (2) zu gestatten, ist der Be­ hälter (1) mit einer zentralen, bodenseitigen Öff­ nung (11) versehen, die von der Ventilplatte (12) verschlossen wird. Die Ventilplatte (12) fluchtet mit dem Behälterboden (5), so daß keine Toträume entstehen, die sich der Durchmischung entziehen. Die Betätigung der Ventilplatte (12) sowie eines weiteren, im Auslaßrohr (13) angeordneten Ventils (14) erfolgt über eine Verbindungsstange (15), an der ein am Gestell (9) befestigter Hebel (16) an­ liegt. Indem der Behälter (1) auch während des Ab­ füllens rotiert, wird erreicht, daß an seiner Wan­ dung (4) und dem Behälterboden (5) haftende Reste der Flüssigkeit (2) von der Lippe (8) des Abstrei­ fers (7) abgenommen werden und auf die Öffnung (11) zufließen. Damit wird eine restlose Leerung er­ reicht und die Notwendigkeit einer nachfolgenden Reinigung vermieden.

Fig. 2 zeigt den vergrößerten Querschnitt durch eine bevorzugte Ventilanordnung. Beide Ventile sind als Tellerventile ausgebildet, wobei die Ventil­ platte (12) nicht mit dem Behälterboden (5) fluch­ tet, sondern bündig an ihn anschließt und zu ihrem Zentrum hin ansteigt. Totraume im Behälter (1) sind jedoch auch bei dieser Ausführung ausgeschlossen. Während die Ventilplatte (12) in erster Linie den Behälter (1) verschließt, besteht der Zweck des zweiten Ventils (14) darin, ein Nachtropfen im Aus­ laßrohr (13) verbliebener Flüssigkeit (2) zu ver­ hindern und ihre Dosierung zu erleichtern. Die Ver­ bindungsstange (15) gewährleistet, daß beide Ven­ tile stets gleichzeitig bedient werden.

Zum Öffnen wird der Hebel (16) in eine horizontale Lage gebracht, wobei er die Verbindungsstange (15) anhebt, während ein Schließen unter dem Eigenge­ wicht der Ventile selbsttätig erfolgt. Im entlaste­ ten Zustand ist der Hebel (16) durch einen Spalt (17) von der Verbindungsstange (15) beabstandet, so daß keine drehbare Verbindung erforderlich ist. Weiterhin lassen sich Ventilplatte (12) und Ventil (14) auf diese Weise ohne eine Demontage zur Reini­ gung oder Wartung nach oben aus dem Auslaßrohr (13) herausheben.

Im Ergebnis entsteht somit eine Mischvorrichtung, die eine vollständige Durchmischung ihres Inhaltes gestattet, und auf einfache Weise restlos entleer­ bar ist, so daß eine Reinigung nach beendetem Mischvorgang entfallen kann.

Claims (9)

1. Mischvorrichtung, insbesondere zur Durchmischung hochviskoser Flüssigkeiten, mit einem rotationssym­ metrischen Behälter, einem Rührwerk sowie einem Ab­ streifer, welcher an der Behälterwandung anliegt und Behälter und Abstreifer relativ gegeneinander um die Behälterachse drehbar sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß

• - der Abstreifer (7) an der Wandung (4) und am Be­ hälterboden (5) anliegt,
• - der Behälterboden (5) eine auf der Achse (6) des Behälters angeordnete Öffnung (11) aufweist,
• - die Öffnung (11) mit einer Ventilplatte (12) ver­ schließbar ist,
• - die Ventilplatte (12) im geschlossenen Zustand bündig an den Behälterboden (5) anschließt
• - und ein Auslaßrohr (13), das mit einem zweiten Ventil (14) verschließbar ist, an die Öffnung (11) anschließt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ventilplatte (12) im geöffneten Zustand mit dem Behälterboden (5) fluchtet oder ihm gegenüber abgesenkt ist, sich der Abstreifer (7) über die Öffnung (11) erstreckt und an der ge­ schlossenen Ventilplatte (12) anliegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Abstreifer (7) in azimutaler Richtung angestellt oder gekrümmt ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventil­ platte (12) und das Ventil (14) gleichzeitig öffnen und schließen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zweite Ventil (14) ein Kapillar­ auslauf ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Ventilplatte (12) und Ventil (14) Tellerventile und miteinander verbunden sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verbindung von Ventilplatte (12) und Ventil (14) über eine Feder erfolgt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Betätigung von Ventilplatte (12) und Ventil (14) mit einem Hebel (16) erfolgt, der an einem der Ventile (12, 14) oder ihrem Ver­ bindungselement lose anliegt.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter­ boden (5) zur Öffnung (11) abfällt.