DE19547220C2 - Feststoff-Mischer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Feststoff-Mischer mit einem Mischbehälter, der einen im wesentlichen ebenen Boden aufweist, mit mindestens einer angetriebenen Mischwerkwelle und mit an der Mischwerkwelle angeordneten Mischorganen, von denen ein unteres als Mischwerkarm ausgebildet ist, wobei der Mischwerkarm eine Schneidkante aufweist, die in geringem Abstand zu dem Boden angeordnet ist.

Ein derartiger Feststoff-Mischer ist beispielsweise aus der FR 869 518 bekannt. Ferner sind derartige Mischer auch in den Patentschriften DE 14 32 024 und DE 23 34 789 beschrieben.

Alle diese beschriebenen Mischer haben den Nachteil, daß sich beim Mischen bestimmter Mischgüter Material unterhalb des Mischwerkarmes im Bodenbereich des Mischers verdichtet und zerrieben wird, was zu einer unerwünschten Erwärmung des Gutes führt. Eine Verdichtung des Mischgutes erschwert den Antrieb der Mischwerkwelle.

Diese Nachteile treten um so stärker auf, je geringer der Abstand gewählt wird. Da häufig Mischwerkzeug und Mischbehälter aus metallischen Werkstoffen gleicher Härte gefertigt sind, muß ein Sicherheitsabstand zwischen Mischwerkarm und Boden eingehalten werden. Der Abstand soll gering sein, um bei der Restentleerung möglichst alles Material auszutragen und das gesamte im Mischraum befindliche Mischgut annähernd totraumfrei zu verströmen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Alternative zu diesem bekannten Stand der Technik zu schaffen, bei der die genannten Nachteile vermieden werden.

Dieser Aufgabe wird durch ein Mischwerkzeug mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Durch die Ausgestaltung des Feststoffmischers in bezug auf die Mischwerkwelle, den Mischwerkarm sowie die Anbringung des Steges wird das Mischgut auch bei geringerem Abstand des Mischwerkarmes zum Behälterboden des Mischers verdichtungs- und reibungsarm durchmischt.

Auch bei minimalem Abstand zwischen Mischwerkzeug und Boden bzw. der Bodenplatte verschleißt der Behälter und das Mischwerkzeug nicht übermäßig.

Der Grad der Restentleerung wird verbessert, weil das Mischgut durch einen Radialschub entlang des Steges vom Zentrum des Mischraumes in den Bereich der Entleerung transportiert wird, beim Transport ist die Druckbeaufschlagung zum Behälterrand gering.

Durch die Ausbildung des von vorn, d. h. entgegen der Drehrichtung gesehen konvex gekrümmten, von der Kegelspitze der Mischwerkwelle aus schraubenförmig und in Höhe sich allmählich verbreiternden bis in den Bereich der Schneide des Mischwerkarmes übergehenden Steges wird die nahezu vollständige Entleerung des Mischers ermöglicht.

Die sich anschließenden Unteransprüche beinhalten Gestaltungsmerkmale, welche vorteilhafte und förderliche Weiterbildungen der Merkmale des Patentanspruches 1 darstellen.

Einer Verdichtung und Zerreibung des Mischgutes unterhalb des Mischwerkzeugs wird dadurch vorgebeugt, daß die Mischwerkwelle konisch endet und der untere Mischwerkarm mit einem Freiwinkel zur Bodenplatte abgefräst ist und sich mit einer schneidartigen Kontur durch das Mischgut bewegt. Das Mischgut wird somit beim Mischen gleichzeitig aufgelockert. Es wird mit minimaler Druckbeaufschlagung aus dem Zentrum des Mischraumes gefördert.

Diese erfindungsgemäße Ausführungsform erleichtert die Reinigung des Mischers, insbesondere bei automatischer Reinigung mit selbstangetriebenen Orbitalwaschköpfen, da der auf dem Mischraumboden auftreffende Wasserstrahl reflektiert wird und auf die Unterseite des Mischwerkzeuges trifft.

Da auch der untere Mischraumbereich gut einsehbar ist, können Schäden frühzeitig erkannt werden und Wartungsarbeiten einfach durchgeführt werden.

Der Grad der Restentleerung, welches ein Vergleichsmaß für den Nutzen des Mischers darstellt, wird durch Befestigung von Abreinigungswerkzeug an der Rückseite und/oder Unterseite der Mischorgane erhöht.

Die Erfindung wird anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Mischwerkzeuges mit einem senkrechten Schnitt durch den Mischwerkarm,

Fig. 2 eine Vorderansicht des Mischwerkzeuges gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Unteransicht des Mischwerkzeuges gemäß Fig. 1,

Fig. 4 eine Unteransicht einer weiteren Ausführungsform des Mischwerkzeuges mit einem von der Schneidkante abgekrümmten, radial gradlinigen Steg,

Fig. 5 eine Unteransicht einer weiteren Ausführungsform des Mischwerkzeuges mit einem sich über den gesamten Wellenquerschnitt erstreckenden Steg,

Fig. 6 eine Seitenansicht eines Mischwerkzeuges mit einem an der Rückseite des Mischwerkarmes gelenkig befestigten Abreinigungswerkzeug,

Fig. 7 eine Seitenansicht eines Mischwerkzeuges mit einer an der Rückseite des Mischwerkarm befestigten federnden Abstreifleiste,

Fig. 8 eine Vorderansicht eines Mischwerkzeuges, wo die Mischwerkwelle mit einer Bohrung auf einem Bolzen gelagert ist,

Fig. 9 eine Vorderansicht eines Mischwerkzeuges, wo die Mischwerkwelle unterhalb der Mischbodenplatte gelagert ist.

Fig. 10 eine Unteransicht eines Mischwerkzeuges mit mehreren an der Rückseite des Mischwerkzeuges gelenkig befestigten Abreinigungswerkzeugen,

Fig. 11 eine Vorderansicht eines Mischwerkzeuges, das eine kegelförmige Erhebung des Mischwerkbodens berührlos überstreicht,

Fig. 12 eine Vorderansicht eines Mischwerkzeuges, das eine kalottenförmige Erhebung des Mischwerkbodens berührlos überstreicht.

Das Mischwerkzeug (Fig. 1 bis 2) besteht aus einer angetriebenen Mischwerkwelle (1) und daran angeordneten Mischorganen, wobei das untere Mischorgan als ein im Abstand (s) parallel zu einem Boden (2) des Mischbehälters, wie eine Bodenplatte, ein Klöppperboden oder rotationssymmetrischer Boden, verlaufender Mischwerkarm (4) ausgebildet ist. Der Boden (2) kann zur Entleerung mit einer Öffnung versehen sein. An dem unteren Wellenende (1E) der Mischwerkwelle (1) ist mindestens ein quer zur Drehrichtung (A) der Mischwerkwelle (1) drehfest angeordneter Verbindungs- und/oder Abräumsteg (3, 6) angebracht. Um den Radialschub des unter der Mischwerkwelle (1) befindlichen Mischgutes zu begünstigen, steht die Vorderseite (3V) des Steges (3, 6) rechtwinklig zur Bodenplatte (2). Der Mischwerkarm (4) bildet mit der Bodenplatte (2) einen vorzugsweise spitzen Winkel (β), so das sich der Mischwerkarm (4) mit einer schneidenartigen Kontur durch das Mischgut bewegt. Der Abstand (s) des Mischwerkarmes (4) vom Boden (2) ist so gering wie möglich zu wählen, damit das Mischgut unter gleichzeitiger Auflockerung besser von der Bodenplatte (2) abgehoben wird. Der Totraum wird minimiert, so daß ein Absetzen des Mischgutes verhindert wird und der Grad der Restentleerung steigt. Das Mischgut wird nicht zusätzlich durch Verdichten, Zerreiben und Erwärmung beansprucht.

Eine nicht dargestellte Verbesserung der Radialströmung im Bodenbereich wird durch die Abstützung des Mischwerkwellenendes auf einem im Zentrum der Bodenplatte angeordneten Auflager, insbesondere einer Kalotte oder eines Kegels, erzielt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 1 bis 3 dargestellt. Im konischen Mischwerkwellenende (1E) bzw. dessen Spitze (15) beginnt ein in Drehrichtung der Mischwerkwelle (1) konvex gekrümmter Steg (3), der in den Schneidenbereich (4b) des Mischwerkarmes (4) einmündet. Die Höhe des in der Wellenmitte beginnenden Steges (3) nimmt allmählich zu, so daß das Mischgut aus dem Zentrum des Mischraumes mit minimaler Druckbeaufschlagung unter einem Radialschub gefördert wird.

In den Fig. 4 und 5 sind Abwandlungen des Steges aus Fig. 1 dargestellt. In Fig. 4 ist der Steg (3) konvex von der Schneidkante abgekrümmt und ansonsten radial gradlinig ausgebildet ist. In Fig. 5 erstreckt sich der Steg (6) S-förmig gebogen über den gesamten Querschnitt der Mischwerkwelle (1).

Mit einem an der Rückseite des Mischwerkarmes (4) gelenkig aufgehängten Abreinigungswerkzeug (8), siehe Fig. 6, wird die Bodenfläche (2) des Mischbehälters nahezu vollständig gereinigt, weil sich das Abreinigungswerkzeug (8) bei abnehmendem Füllgrad des Mischbebehälters aufgrund des Eigengewichtes absenkt. Das Abreinigungswerkzeug (8) ist vor Abrieb weitgehend geschützt, da es sich während des Mischbetriebes im Strömungsschatten des Mischwerkarmes (4) befindet. Eine Variante dieser Ausführung, dargestellt in Fig. 10, sind mehrere an der Rückseite eines sichelfömigen Mischwerkarmes (4) befestigte Abreigungswerkzeuge (8), die aufgrund ihrer Anordnung zur Drehrichtung der Mischwerkswelle (1) einen radialer Ausräumeffekt bewirken.

Wie in Fig. 7 offenbart, stellt eine federnde, an der Rückseite des Mischwerkarmes (4) befestigte Abstreifleiste (9) ein zweckmäßiges Abräumwerkzeug dar. Da sehr feinkörnige Schüttgüter mit Partikelgrößen kleiner 1 µm oder elektrostatisch aufladbare Pulver stark an Mischbehälterwand haften, empfiehlt es sich an der Unterseite der Mischorgane (nicht dargestellt) ebenfalls federnde Abstreifleisten (9) anzubringen, um das Restentleervermögen des Mischers zu verbessern.

Die in Fig. 8 und 9 dargestellten Ausführungsformen besitzen zusätzlich eine Lagerung des unteren Wellenendes (1E). Die untere Mischwerklagerstelle ist bei äußerst großen Mischmaschinen oder bei Mischern für sehr schwerer Mischgüter zur Stabilisierung nötig.

In Fig. 8 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei welcher die Mischwerkwelle (1) mit ihrem unteren Wellenende (1E) mit einer in der Spitze (5) angeordneten Bohrung (11) auf einem starr mit einer an der Unterseite der Bodenplatte (2) befestigten Platte (13) verbundenen Bolzen (12) zentrisch in einem Lager (14) gelagert ist.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 greift die Mischwerkwelle (1) mit einem unten, abgestuften Wellenstumpf (10) durch die Bodenplatte (2) und ist in einem Lager (14) mit Dichtung (15) unterhalb der Bodenplatte (2) gelagert.

Die in Fig. 11 und 12 dargestellten Ausführungsformen sind derart ausgebildet, daß der Mischwerkarm (4) eine kegelförmige Erhebung (16), wie in Fig. 11 gezeigt, oder eine kalottenförmige Erhebung (17), wie in Fig. 12 dargestellt, des Mischbehälterbodens (2) berührlos überstreicht.

Claims (16)

1. Feststoff-Mischer mit einem Mischbehälter, der einen im wesentlichen ebenen Boden (2) aufweist, mit mindestens einer angetriebenen Mischwerkwelle (1) und mit an der Mischwerkwelle angeordneten Mischorganen, von denen ein unteres als Mischwerkarm (4) ausgebildet ist, wobei der Mischwerkarm (4) eine Schneidkante aufweist, die in geringem Abstand (s) zu dem Boden (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischwerkwelle (1) an ihrem unteren Ende eine kegelartige oder kegelstumpfartige Spitze (1S) hat, daß die Schneidkante des Mischwerkarms (4) über einen Steg (3) mit der Spitze des Wellenendes (1E) verbunden ist und daß der Steg (3) an dem unteren Ende der Welle angeordnet ist, bodenparallel verläuft und von vorne gesehen konvex gekrümmt ist.

2. Feststoff-Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderseite (3V) des Steges (3) in etwa rechtwinklig zum Boden (2) steht.

3. Feststoff-Mischer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Boden (2) zugewandte Unterseite (4a) des Mischwerkarmes (4) und der Boden (2) in einem spitzen Winkel β zueinander stehen, dessen Scheitelpunkt auf der Schneidkante angeordnet ist.

4. Feststoff-Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (2) eine Entleerungsöffnung aufweist.

5. Feststoff-Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellenende der Mischwerkwelle auf einem rotationssymmetrischen, im Mittelpunkt des Bodens angeordneten Auflager aufgestützt ist.

6. Feststoff-Mischer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflager eine kegelförmige Erhebung ist.

7. Feststoff-Mischer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflager eine kalottenförmige Erhebung ist.

8. Feststoff-Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellenende (1E) der Mischwerkwelle (1) in einer in der Spitze (5) angeordneten, axialen Bohrung (11) auf einem an dem Boden (2) festgelegten Bolzen (12) gelagert ist.

9. Feststoff-Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (5) der Mischwerkwelle (1) in einem verjüngten Wellenstumpf (10) übergeht, der abgedichtet durch den Boden (2) geführt und außerhalb des Mischbehälters in einem Lager (14) gelagert ist.

10. Feststoff-Mischer nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischwerkwelle (1) in einem Gleit- und/oder Wälzlager (14) gelagert ist.

11. Feststoff-Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Mischwerksarm (4) unter- und/oder rückseitig mindestens ein Abreinigungswerkzeug (8, 9) befestigt ist.

12. Feststoff-Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die kegel- oder kegelstumpfartige Spitze (15) eine gradlinige Mantelfläche aufweist.

13. Feststoff-Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die kegel- oder kegelstumpfartige Spitze (15) eine konkave Mantelfläche aufweist.

14. Feststoff-Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die kegel- oder kegelstumpfartige Spitze (15) eine konvexe Mantelfläche aufweist.

15. Feststoff-Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischwerkzeug eine kegelförmige Erhebung (17) des Bodens (2) berührungslos bestreicht.

16. Feststoff-Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischwerkzeug eine kalottenförmige Erhebung (17) des Bodens (2) berührungslos bestreicht.