DE19708075C1 - Mischer für einen pulverförmigen, grießförmigen und/oder granulatförmigen Stoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mischer für pulverförmigen, grießförmigen und/oder gra­ nulatförmigen Stoff, der ggf. mit einer Flüssigkeit versetzt ist und dann insbesondere zur Herstellung einer PVC-Paste dient, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie Verfahren zur Durchführung des Mischprozesses in einem solchen Mischer gemäß den Ansprüchen 8 und 10.

Mischer, deren Mischbehälter aus zwei Behälterteilen bestehen, sind bekannt. Bei solchen Mischern wird der mit Mischgut gefüllte Mischbehälterteil in Vorbereitung des Mischvorganges mit einem zweiten das Mischwerkzeug enthaltenden Mischbe­ hälterteil verbunden und anschließend als Gesamtmischbehälter um 180° gedreht, so daß sich das Mischwerkzeug im unteren Behälterteil befindet. In dieser Stellung, in der die Drehrichtung des Mischwerkzeuges mit der vertikalen Richtung zusam­ menfällt, wird der Mischprozeß durchgeführt. Nach Beendigung des Prozesses er­ folgt eine erneute Drehung des Mischbehälters um die horizontale Achse in die Aus­ gangslage, in der der das gemischte Gut enthaltende Mischbehälterteil von der übri­ gen Mischvorrichtung getrennt wird.

So ist aus der EP 0 269 799 B1 eine Mischvorrichtung bekannt, die einen Mischbe­ hälter enthält, der aus zwei miteinander verbindbaren schalenförmigen Behälterteilen besteht. Die Vorrichtung verfügt des weiteren über eine ortsfeste Halterung, an der der Mischbehälter über den zweiten Behälterteil um eine horizontale Tragachse drehbar gelagert ist, und ein im zweiten Behälterteil angeordnetes Rührwerk, dessen Welle in der Mischstellung vertikal steht.

Eine vergleichbare Mischvorrichtung wird in der WO 82/04407 beschrieben, wobei hier das Mischwerkzeug in seiner Form der Boden- und Umfangswand des Mischbe­ hälterteils angepaßt ist.

In solchen Mischern muß das als Rührwerk ausgeführte Mischwerkzeug mit hoher Drehzahl umlaufen, um zu gewährleisten, daß eine hinreichend gute Durchmischung des Gutes im Mischbehälter erzielt wird. Das Mischgut wird gezwungen, an den In­ nenwänden des Mischbehälters aufzusteigen. Dabei kommt es zu einer Erwärmung des zu mischenden Materials. Dieser unerwünschten Temperaturerhöhung wird mit Kühlmaßnahmen, wie beispielsweise der Kühlung des doppelwandig ausgeführten Außenmantels des Mischbehälters begegnet, was einen erheblichen Zusatzaufwand bedeutet und eine ungewollte Veränderung der Produkteigenschaften infolge der Erwärmung des Mischgutes während des Mischens nicht sicher ausschließen kann.

Des weiteren ist aus der DE-AS 23 03 344 ein Verfahren zum Herstellen von Beton bekannt, bei dem ein mit Mischgut gefüllter, flexibler Behälter in eine oben offene Trommel eingesetzt wird. Durch in den Behälter eingebrachte Druckluft kommt die Behälterwand an der Trommelwand zur Anlage, worauf durch Drehung der Trommel der Mischprozeß durchgeführt wird.

Ein solches Verfahren ist aufwendig und mit Schwierigkeiten beim Entfernen des Behälters aus der Trommel verbunden. Es führt des weiteren nicht innerhalb kurzer Zeit zu einem guten Mischergebnis.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mischer der vorbezeichneten Aus­ führung derart weiterzuentwickeln, daß eine gute Durchmischung des Materials in kurzer Zeit ohne temperaturbedingte, ungewollte Änderung der Materialeigenschaf­ ten erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem an einem Mischer mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruch 1 eine Halterung vorgesehen ist, die an der Welle befestigt ist, und der erste Mischbehälterteil durch einen Antrieb um seine Längsachse drehantreibbar und mit der Halterung verbunden ist, so daß das Schwenken des Mischbehälters zusammen mit der Halterung er­ folgt.

Da bei einer solchen Lösung die Bewegung des Mischgutes von der Behälterinnen­ wandung verursacht wird, steht eine relativ große, sich langsam bewegende Fläche für die Mitnahme des Mischgutes zur Verfügung. Die Erwärmung des Mischgutes ist dabei vernachlässigbar gering, so daß auf eine Kühlung des Mischbehälters verzich­ tet werden kann.

Am ersten und/oder zweiten Mischbehälterteil können, insbesondere wenn pulver­ förmige oder mit Flüssigkeiten versetzte Stoffe gemischt werden sollen, Verbin­ dungselemente zum flüssigkeitsdichten Verbinden der Mischbehälterteile vorgese­ hen sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zur Verteilung bzw. Zerklei­ nerung von beispielsweise Pigmenten oder Harzen im Mischgut im ersten Mischbe­ hälterteil ein drehbares Dispergierwerkzeug angeordnet, dessen Drehachse zweck­ mäßig mit der des Mischbehälters zusammenfällt.

Eine von der Vertikalrichtung abweichende Drehachse des Mischbehälters kann durch einen Schwenkantrieb realisiert werden, der bevorzugt an einer horizontal an­ geordneten Welle, die mit einem, den ersten Mischbehälterteil aufnehmenden, Füh­ rungsrahmen drehfest verbunden ist, angreift.

Der Schwenkantrieb ist zweckmäßig so ausgelegt, daß der Mischvorgang in einer solchen Lage des Mischbehälters erfolgen kann, in der die Längsachse des Misch­ behälters von der Vertikalen abweicht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind den Grund- und den Führungsrahmen verbindende Arretierungen zur Konstanthaltung einer von der Vertikalen abbwei­ chenden Lage der Längsachse des Mischbehälters während des Mischvorganges vorgesehen.

Gemäß einer bevorzugten Durchführung des Mischprozesses erfolgt eine Drehung des Mischbehälters bezogen auf seine Längsachse während des Mischprozesses um eine von der vertikalen Drehachse abweichende Achse.

Ein solches Verfahren kann im Hinblick auf eine besonders effiziente Durch­ mischung des Gutes modifiziert werden, indem der Mischbehälter bezogen auf seine Längsachse gegenüber der Vertikalen um 55° bis 80° geneigt gedreht wird.

Ist der Mischer mit einem Dispergierwerkzeug ausgerüstet, besteht die Möglichkeit, durch gegenläufige Drehung von Mischbehälter und Dispergierwerkzeug die Rela­ tivgeschwindigkeit der aufeinandertreffenden Partikel zu erhöhen, wodurch eine gute Verteilung, ggf. Zerkleinerung und Durchmischung des Materials erreicht wird.

Die Drehzahl des Mischbehälters kann unter Ausnutzung der Wirkung der Schwer­ kraft im Vergleich zur Drehzahl des Dispergierwerkzeuges klein sein, womit eine un­ zulässige Erwärmung des Mischgutes vermieden wird. Ein besonders gutes Ergeb­ nis läßt sich bei um den Faktor 40 bis 60 unterscheidenden Drehzahlen erreichen.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit zugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Mischers,

Fig. 2 eine um 90° gegenüber Fig. 1 gedrehte Seitenansicht, in der eine bevorzugte Mischposition des Mischers eingetragen ist, und

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung eines in Mischposition befindlichen und Mischgut enthaltenden Mischers.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Mischer sind ein zylindrischer Mischbehälterteil 1 und ein Mischbehälterteil 2, der aus einer zylindrischen Form nach unten kegel­ stumpfförmig verläuft, über Spannmittel 3 zu einem Mischbehälter 4 verbunden. Als Spannmittel 3 können pneumatisch betätigte Drehverschlüsse zum Einsatz gelan­ gen.

Der Mischbehälterteil 1 ist in einem Führungsrahmen 5 angeordnet, der mit einer Welle 6 drehfest verbunden ist. Durch einen an der Welle 6 angreifenden Schwen­ kantrieb 7 wird der Mischbehälter 4 relativ zu einem, die Welle 6 drehbar aufneh­ menden Grundrahmen 8 geschwenkt.

Am Mischbehälterteil 1 greift über ein Reibrad 9 ein Drehantrieb 10 an, der der Dre­ hung des Mischbehälters 4 um dessen Längsachse dient.

Im Mischbehälterteil 1 ist ein Dispergierwerkzeug 11 angeordnet, das von einem Motor 12 in Rotation versetzt werden kann.

In Vorbereitung des Mischprozesses wird der fahrbar ausgebildete Mischbehälterteil 2 getrennt von dem im Grundrahmen 8 angeordneten Mischbehälterteil 1 bei ge­ schlossenem Bodenverschluß mit Mischgut beschickt, anschließend unter dem Mischbehälterteil 1 zentriert, angehoben und über die als pneumatisch betätigte Drehverschlüsse ausgebildeten Spannmittel 3 mit dem Mischbehälterteil 1 verbun­ den.

Zur Durchführung des Mischprozesses wird der Mischbehälter 4 mittels Schwenkan­ trieb 7 in eine Mischposition bewegt, wie sie beispielsweise in Fig. 2 strichpunktiert dargestellt ist.

In dieser Position wird der Mischbehälter 4 über ein an seiner Außenkontur angrei­ fendes, mit dem Drehantrieb 10 in Eingriff stehendes Reibrad 9 in Drehung versetzt. Kommt ein Dispergierwerkzeug 11 zum Einsatz, so ist dessen Drehzahl im Vergleich zur Drehzahl des Mischbehälters 4 relativ hoch zu wählen. Die Neigung des Misch­ behälters 4 gegenüber der Vertikalrichtung wird durch den Abriß des Mischgutes im oberen Bereich der Innenwandung des Mischbehälters 4 bestimmt. Sie wird derart gewählt, daß der nach unten gerichtete Mischgutstrom in den Bereich des Disper­ gierwerkzeuges 11 gelangt.

In der Praxis hat sich eine Neigung des Mischbehälters 4 gegenüber der Vertikalen um 55°-80° im Hinblick auf eine gute Durchmischung des Materials als zweckmäßig erwiesen. Findet ein Dispergierwerkzeug 11 Verwendung, so sollten sich bei vorge­ nannter Neigung die Drehzahlen von Dispergierwerkzeug 11 und Mischbehälter 4 um einen Faktor von ca. 50 unterscheiden und die Drehrichtungen gegensinnig ge­ wählt werden (Fig. 3).

Nach Abschluß des Mischprozesses wird der Mischbehälter 4 in die Ausgangslage zurückgeschwenkt, in der dessen Längsachse mit der Vertikalrichtung zusammen­ fällt und der Mischbehälterteil 2 den unteren Teil des Mischbehälters 4 bildet. Durch Trennung der Mischbehälterteile 1 und 2 kann Mischbehälterteil 2 zur Entleerung des Mischgutes aus diesem an einen dafür bestimmten Ort bewegt werden.

Claims (12)

1. Mischer für einen pulverförmigen, grießförmigen und/oder granulatförmigen Stoff, der ggf. mit einer Flüssigkeit versetzt ist und dann insbesondere zur Herstellung einer PVC-Paste dient, mit einem Ständer (8), mit einem ersten und einem zweiten Mischbehälterteil (1; 2), wobei die Mischbehälterteile (1; 2) zur Durchführung des Mischprozesses zu einem Mischbehälter (4) verbindbar und zum Entfernen des Mischguts voneinander trennbar sind, wobei in ge­ trenntem Zustand der erste Mischbehälterteil (1) der obere und der zweite Mischbehälterteil (2) der untere ist, und mit einer im wesentlichen horizontal in dem Ständer (8) gelagerten Welle (6), um deren Achse der Mischbehälter (4) schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Halterung (5) vorgesehen ist, die an der Welle (6) befestigt ist, und daß der erste Mischbehälterteil (1) durch einen Antrieb (10) um seine Längsachse drehantreibbar und mit der Halterung (5) verbunden ist, so daß das Schwenken des Mischbehälters (4) zusammen mit der Halterung (5) erfolgt.

2. Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am ersten und/oder zweiten Mischbehälterteil (1, 2) Verbindungselemente (3) zum flüssigkeitsdich­ ten Verbinden der Mischbehälterteile (1, 2) vorgesehen sind.

3. Mischer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Mischbehälterteil (1) ein drehbares Dispergierwerkzeug (11) angeordnet ist.

4. Mischer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse des Dispergierwerkzeuges (11) mit der des Mischbehälters (4) zusammenfällt.

5. Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Ständer (8) gelagerte Welle (6) horizontal angeordnet und mit einem Schwenkantrieb (7) versehen ist.

6. Mischer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkantrieb (7) derart ausgelegt ist, daß der Mischvorgang in einer solchen Lage des Mischbehälters (4) erfolgen kann, in der die Längsachse des Mischbehälters (4) von der Vertikalen abweicht.

7. Mischer nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß Arretierungen zur Konstanthaltung einer von der Vertikalen abweichenden Lage der Längs­ achse des Mischbehälters (4) während des Mischvorganges vorgesehen sind.

8. Verfahren zur Durchführung des Mischprozesses in einem Mischer gemäß ei­ nem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drehung des Mischbehälters bezogen auf seine Längsachse während des Mischprozesses um eine von der vertikalen Drehachse abweichende Achse erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung des Mischbehälters bezogen auf seine Längsachse gegenüber der Vertikalen um 55° bis 80° geneigt erfolgt.

10. Verfahren zur Durchführung des Mischprozesses in einem ein Dispergier­ werkzeug aufweisenden Mischer gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß sich der Mischbehälter um seine Längsachse ent­ gegengesetzt zur Drehrichtung des Dispergierwerkzeuges dreht.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Mischbehälters klein gegenüber der Drehzahl des Dispergierwerkzeuges ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Drehzah­ len von Mischbehälter und Dispergierwerkzeug um einen Faktor 40 bis 60 unterscheiden.