DE19546848C2 - Mischvorrichtung für Flüssigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mischvorrichtung, insbesonde­ re zur Durchmischung hochviskoser Flüssigkeiten, mit einem rota­ tionssymmetrischen Behälter, einer auf der Achse des Behälters angeordneten Öffnung im Behälterboden, die mit einer Ventilplatte verschließbar ist, einem Rührwerk, sowie einem Abstreifer, wel­ cher an der Wandung und am Boden des Behälters anliegt, wobei Behälter und Abstreifer relativ gegeneinander um die Behälterach­ se drehbar sind.

Häufig ist es notwendig, Flüssigkeiten mit einem oder mehreren Zusatzstoffen, die im festen oder flüssigen Zustand vorliegen kön­ nen, zu durchmischen. Probleme bestehen dabei insbesondere bei hochviskosen Flüssigkeiten und Pasten, beispielsweise einer Verputzmasse für Gebäude, die gleichmäßig mit einem Farbstoff angereichert werden soll. Aus diesem Grund sind Vorrichtungen mit einem rotationssymmetrischen, vorzugsweise etwa zylindri­ schen Behälter gebräuchlich, in dem die Durchmischung mittels eines angetriebenen, zentrisch angeordneten Rührwerks erfolgt.

Um zu verhindern, daß an der Behälterwandung anhaftende Teile der Flüssigkeit oder sich absetzende Feststoffe keine Durch­ mischung erfahren, liegt an der Wandung ein Abstreifer an, der relativ zum Behälter um dessen Achse drehbar ist. Möglich ist so­ wohl die Kombination eines drehbaren Abstreifers mit einem raumfesten Behälter als auch eines raumfesten Abstreifers mit drehbarem Behälter. Im letzteren 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 den Abstreifer auch die Strömung im Behälter und trägt somit zur Durchmischung bei.

Nach Abschluß des Mischvorgangs erfolgt eine Entleerung 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 verse­ hen, der mit einem Ventil verschließbar ist. In beiden Fällen ist es erforderlich, den Behälter von Hand zu reinigen, um an seinen Wänden haftendes Material nicht zu verlieren oder bei einem nachfolgenden Mischvorgang unerwünschte Beimischungen zu erhalten. Zudem stellt ein Stutzen einen der Durchmischung un­ zugänglichen Totraum dar, der auch vom Abstreifer nicht erfaßt ist, so daß speziell bei hohen Viskositäten eine teilweise Abfüllung und Rückführung des Materials in den Mischbehälter erforderlich wird. Dabei verwendete Geräte sind ebenso wie zur dosierten Abfüllung erforderliche Einrichtungen gleichfalls in aufwendiger Weise zu reinigen.

Der DD 213 359 B ist eine Vorrichtung zur Herstellung von vor­ zugsweise pastösen Emulsionen entnehmen, die mit einem zen­ trisch im Behälterboden gelegenen Auslaufstutzen mit Absperror­ gan und einem um die Behälterachse drehbaren Rührwerk ausge­ stattet ist. Das Rührwerk besteht aus einem Ankerrührer, einem Spiralrührer und Blattrührer, wobei die beiden erstgenannten Rüh­ rer mit Abstreifern ausgestattet sind, welche die Wand und den Boden des Behälters überstreichen, während der Blattrührer in den Ablaufstutzen eintaucht. Die Abstreifer in vorbeschriebener Vorrichtung führen zwar dazu, daß Wand und Boden beim Entlee­ ren des Behälters von den gemischten Substanzen befreit werden, die Vorgabe eines Auslaufstutzens verhindert in nachteiliger Wei­ se jedoch, wie oben ausgeführt, eine totraumfreies Mischen und eine völlige Entleerung des Behälters. Das Absperrorgan der Vor­ richtung ist bei vorliegender Druckschrift nicht näher beschrieben.

In der US 4 854 715 wird eine Vorrichtung zum Mischen von ver­ schiedenen Substanzen angegeben, die aus zwei ineinander an­ geordneten, zylindrischen Behälter besteht, von denen der äußere stationär und der innere drehbar ausgebildet ist. Dabei dient der äußere Behälter als Druckbehälter und ist dementsprechend all­ seitig verschließbar ausgebildet, während der innere, nach oben hin offene Behälter die Mischung der Substanzen übernimmt.

Im Boden des Mischbehälters und des Druckbehälters ist je eine Auslaßöffnung und ein Ventil zum Verschließen der Öffnung vor­ gesehen. Dabei ermöglicht das obere Ventil durch seine bündige Ausrichtung mit dem Boden des Mischbehälters eine totraumfreie Mischung. Das untere Ventil dagegen hat keinerlei Einfluß auf die Durchmischung selbst, es stellt lediglich einen druckfesten Ver­ schluß des Druckbehälters gegen Über- oder Unterdruck zur Ver­ fügung. Mittel, die eine restlose Entleerung des Behälters sicher­ stellen und eine exakt dosierbare Abfüllung des Mischgutes er­ möglichen werden in vorliegender Druckschrift nicht offenbart.

Vor diesem Hintergrund hat sich die Erfindung zur Aufgabe ge­ stellt, eine Mischvorrichtung zu entwickeln, die eine vollständige Durchmischung des Mischgutes sowie dessen exakt dosierte Abfüllung und eine restlose Entleerung des Be­ hälters gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

• - die Ventilplatte (12) im geschlossenen Zustand bündig an den Behälterboden (5) anschließt
• - und ein Auslaßrohr (13), das mit einem zweiten Ventil (14) schließbar ist, an die Öffnung (11) anschließt.

Zur Erleichterung der Abfüllung und Dosierung schließt an die Öffnung 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 Partikel 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 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) fluchtet, sondern bündig an ihn anschließt und zu ihrem Zentrum hin ansteigt. Toträume 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 hochvis­ koser Flüssigkeiten, mit
einem rotationssymmetrischen Behälter,
einer auf der Achse des Behälters angeordneten Öff­ nung im Behälterboden,
die mit einer Ventilplatte verschließbar ist,
einem Rührwerk,
sowie einem Abstreifer,
welcher an der Wandung und am Boden des Be­ hälters anliegt,
wobei Behälter und Abstreifer relativ gegeneinander um die Behälterachse drehbar sind
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ventilplatte (12) im geschlossenen Zustand bündig an den Behälterboden (5) anschließt
und ein Auslaßrohr (13), das mit einem zweiten Ventil (14) schließbar 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 zweite 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 zweites Ventil (14) Tellerventile und miteinander verbunden sind.

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

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Betätigung von Ventilplatte (12) und zweitem 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.