DE2314344B1

DE2314344B1 - Mischer fuer die kontinuierliche Aufbereitung von fliessfaehigem Mischgut

Info

Publication number: DE2314344B1
Application number: DE2314344A
Authority: DE
Inventors: Horst Bremer
Original assignee: PAPENMEIER KG MASCHF GUENTHER
Current assignee: PAPENMEIER KG MASCHF GUENTHER
Priority date: 1973-03-22
Filing date: 1973-03-22
Publication date: 1973-10-25
Also published as: DE2314344C2

Description

Diese bekannten Mischer sind nur für den diskontinuierlichen Betrieb einsetzbar, da die Mischgefäße bzw. Mischbehälter nur chargenweise gefüllt und entleert werden können. Da für das Füllen und Entleeren der Mischgefäße bzw. Mischbehälter erhebliche Stillstandszeiten anfallen, ist eine rationelle und rentable Ensatzmöglichkeit dieser Mischer nicht gewährleistet. Für verschiedene Einsatzgebiete mögen diese diskontinuierlichen Mischer zweckmäßig und sinnvoll sein. Für das Mischen bzw. Aufbereiten großer Mengen von Mischgut bzw. Aufbereitungsgut ohne Stillstandszeiten ist dagegen ein kontinuierlich arbeitender Mischer bzw. eine Mischvorrichtung erforderlich, um einen wirtschaftlichen Betrieb zu gewährleisten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mischer nach dem bekannten Prinzip zu schaffen, der jedoch kontinuierlich und somit zeitsparend betrieben werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß jeder Mischbehälter im Betrieb unten und/ oder seitlich offen ist, daß eine Mischgutzuführung vorgesehen ist, die einen zur Hauptachse zentrischen Einlauf sowie je Mischbehälter einen Auslauf aufweist, der in den Mischbehälter mündet und zusammen mit diesem umläuft, und daß am Entnahmeende des Mischbehälters eine Mischgutabführung angeordnet ist.
Das Mischgut wird kontinuierlich über die Mischgutzuführung zugegeben und kontinuierlich über die Mischgutabführung entnommen. Das zu mischende Gut bzw. das aufzubereitende Mischgut wird durch die Umlaufbewegung um die Hauptachse sowie durch die Drehung der Mischbehälter um ihre eigenen zentrischen Achsen gemischt und durch den rohrförmigen Mischbehälter von oben nach unten geleitet. Durch die zyklische Umlaufbewegung um die Hauptachse wird auf das Mischgut eine Fliehkraft ausgeübt, welche eine zweite Fliehkraft durch die Eigendrehung der Mischbehälter überlagert wird. Bei entsprechender Auslegung der Abmessungen und Drehzahlen zueinander (Mischbehälterdrehzahl, Drehzahl des Umlaufs um die Hauptachse, Mischbehälterdurchmesser, Abstand der Achsen) ist es möglich, auch bei sehr hohen Drehzahlen das Mischgut von der Mischbehälterinnenwand abfallen zu lassen.
Hierdurch ist es möglich, die Lage der zu mischenden bzw. aufzubereitenden Teilchen sehr oft zu verändern, außerdem kann das Mischgut mit großer Anpreßkraft an die Mischbehälterinnenwand gedrückt werden, wodurch für spezielle Fälle, wie z. B. Erwärmung oder Kühlung, ein vielfach besserer Wärmeübergang erreicht wird.
Die Achsen der Mischbehälter können parallel zur Hauptachse verlaufen. Diese Achsen bzw. ihre Projektionen können aber auch einen beliebigen positiven oder negativen Winkel mit der Hauptachse einschließen. Dies bedeutet, daß die Mischbehälter unten sowohl nach innen als auch nach außen geneigt sein können, je nachdem welche Veränderung der auf die Teilchen wirkenden Massenkräfte während des Durchlaufs durch den Mischbehälter sinnvoll ist.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden die Mischzeiten, insbesondere die Verweilzeiten des Mischgutes in dem bzw. in den Mischbehältern, durch Änderung der Drehzahlen geregelt. Zur Beeinflussung des Mischgutes kann jeder Mischbehälter auch mit einer Heiz- und/oder Kühlvorrichtung versehen sein.
Der Antrieb des bzw. der Mischbehälter, d. h. die zyklische Umlaufbewegung und die Eigendrehung, erfolgt in einfachster Ausführungsform über eine gemeinsame Antriebsvorrichtung.
Wenn der Mischer nur einen Mischbehälter aufweist, können auf der dem Mischer gegenüberliegenden Seite der Hauptachse Ausgleichsgewichte zum Ausgleich von Unwuchtkräften angebracht sein. Sind dagegen zwei oder mehr Mischbehälter vorgesehen, so sind diese vorzugsweise im gleichen Abstand von der Hauptachse angeordnet. Schließlich ist es für den ruhigen Lauf des Mischers besonders vorteilhaft, wenn er mit einer Vorrichtung zum automatischen Unwuchtausgleich ausgerüstet ist.
Für besondere Einsatzgebiete des Mischers ist vorgesehen, daß die Mischbehälterwände filterförmig oder siebförmig ausgebildet sind.
In einfacher Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der bzw. die Mischbehälter im wesentlichen zylinder- oder kegelstumpfförmig ausgebildet sind. Es sind aber auch nicht kreisförmige Querschnitte für die Mischbehälter möglich und für besondere Anwendungsfälle vorteilhaft. Auch Mischbehälter mit schraubenlinienförmiger Gestalt können bei dem erfindungsgemäßen Mischer zum Einsatz kommen.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß ein Gas- oder Flüssigkeitsstrom in oder entgegen der Mischgutstromrichtung durch den bzw. die Mischbehälter geführt wird, um den Mischvorgang zu beeinflussen.
Ferner kann zur Beeinflussung des Mischvorgangs vorgesehen sein, daß zusätzliche Mischwerkzeuge in den Mischbehältern angeordnet sind. Diese zusätzlichen Mischwerkzeuge bestehen dann in einfacher und zweckmäßiger Ausführung aus Leitblechen, sogenannten Materinispurern.
Die Mischgutabführung besteht in vorteilhafter Ausbildung aus einer unterhalb der Mischbehälter angeordneten Schleuderplatte, die das Mischgut zu einem radial oder tangential angeordneten Auslauf fördern kann.
Schließlich kann vorgesehen sein, daß die Lage der bzw. des Mischbehälters durch axiale Verschiebung in Richtung der Achse des Mischbehälters und/oder in Richtung der Hauptachse in der Höhe variiert werden kann.
Die mit dem erfindungsgemäßen Mischer erzielten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß ein Mischer geschaffen wurde, mit dem es möglich ist, Mischgut kontinuierlich auf denkbar einfache Art und Weise mit kurzen Mischzeiten und ohne besondere Mischwerkzeuge aufzubereiten. Die Bauweise ist wegen des Fehlens beweglicher Mischwerkzeuge sehr leicht und eine unkontrollierbare Stoßbelastung tritt nicht auf. Die installierte Motorleistung ist sehr gering, da die benötigte Leistung nur von den genau zu bestimmenden Größen, wie Mengendurchsatz und Prallenergie, abhängt. Zuschläge wegen Stillstandszeiten und Energieänderung bei Temperaturänderung des Materials werden nicht benötigt, da ein echter kontinuierlicher Betrieb erreicht wird. Die Reiniging, z. B. bei Rezepturwechsel der Mischungen, kann sehr einfach erfolgen, da die Mischbehälter verhältnismäßig klein sind und keine Werkzeuge beinhalten und die Mischbehälter gegebenenfalls schnell ausgewechselt werden können.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Mischer, bei dem die Mischbehälterachse parallel zur Hauptachse verläuft und F ig. 2 einen senkrechten Schnitt durch einen Mischer, bei dem die Mischbehälterachsen und die Hauptachse sich unter einem Winkel schneiden.
Die Mischerl nach F i g. 1 und 2 weisen eine Hauptachse y-y auf, um die herum der Umlauf eines oder mehrerer Mischbehälter 6 stattfindet. Konzentrisch zur Hauptachse y-y erstrecken sich eine Hohlwelle 3 sowie eine darin drehbar gelagerte Welle 2.
An der Hohlwelle 3 sind Arme 5 befestigt. Am einen Ende der Arme 5 ist ein Mischbehälter 6 drehbar gelagert. Am anderen Ende der Arme 5 ist ein zweiter Mischbehälter 6 (Fig. 2) oder ein Ausgleichsgeweicht 7 (Fig. 1) befestigt. Die Mischer weisen ein äußeres Gehäuse 4 auf, das in seiner Oberseite konzentrisch zur Hauptachse y-y eine Öffnung hat. Zwischen dieser Öffnung und dem oberen Rand des Mischbehälters 6 ist eine Mischgutzuführung 8 angeordnet, deren Einlauf 9 in der Öffnung auf der Oberseite des Gehäuses drehbar gelagert ist und deren Auslauf 10 in das obere Ende des Mischbehälters hineinragt. Die Mischgutzuführung 8 ist mit der Hohlwelle 3 fest verbunden, so daß sie an deren Drehung und damit am Umlauf des Mischbehälters 6 teilnimmt. Der Mischbehälter 6 ist unten offen. Unterhalb dieser Offnung befindet sich eine Schleuderplatte 11, die an der Hohlwelle 3 befestigt ist.
Die Hohlwelle3, die im Gehäuse 4 drehbar gelagert ist, wird über einen Riementrieb von einem Antriebsmotor 12 gedreht. Durch diese Drehung wird der Umlauf des oder der Mischbehälter6 bzw. des Ausgleichsgewichts 7 sowie die Drehung der Schleuderplatte 11 und die Folgebewegung der Mischgutzuführung 8 bewirkt. Vom gleichen Antriebsmotor 12 wird auch die Welle 2 gedreht, die ihrerseits den Mischbehälter6 über einen Riementrieb 19 und eine am Mischbehälter befestigte Riemenscheibe 13 (Fig. 1) oder über einen Zahntrieb 20 (Fig. 2) in Drehung versetzt. Auf diese Weise drehen sich die oder der Mischbehälter 6 um ihre Achsen y'-y', während sie gleichzeitig um die Hauptachse y-y umlaufen. Während dieser Bewegung des oder der Mischbehälter kann zu mischendes Gut über den Einlauf 9 der Mischgutzuführung eingegeben werden, von wo das Mischgut durch die Mischgutzuführung und den Auslauf 10 in den oder die Mischbehälter 6 gelangt, wo es auf Grund der spezifischen Bewegung des oder der Mischbehälter intensiv durchmischt wird. Der zyklischen Bewegung der Teilchen des Mischgutes ist eine durch die Gravitation hervorgerufene Abwärtsbewegung des Mischgutes überlagert.
Durch diese Abwärtsbewegung gelangt das Mischgut zum offenen unteren Ende des oder der Mischbehälter 6, von wo es auf die Schleuderplatte 11 fällt, die es zu einem Auslauf 14 des Mischers fördert.
Um eine einwandfreie Mischgutabführung zu gewährleisten, ist im unteren Bereich des oder der Mischbehälter 6 und oberhalb der Schleuderplatte 11 ein mit der Hohlwelle 3 fest verbundenes Leitblech 18 angeordnet.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. list der Mischbehälter 6 zusätzlich in seinem oberen Abschnitt mit einer Heizvorrichtung 15 sowie in seinem unteren Abschnitt mit einer Kühlvorrichtung 16 versehen. Ferner weist er ein zusätzliches Mischwerkzeug in Form eines Materialspurers 17 auf.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 sind zwei Mischbehälter 6 unter einem beliebigen Winkel a zur Hauptachse y-y angeordnet. Die Mischgutzuführung 8 weist einen Einlauf 9 auf, welcher über ein Hosenrohr mit den beiden Ausläufen 10 verbunden ist.

Claims

Patentansprüche: 1. Mischer für die Aufbereitung von staubförmigem, körnigem, flüssigem, gelartigem, faserartigem, pulverförmigem, pastösem oder sonstigem Mischgut, insbesondere von Kunststoffrohmaterial, mit einem oder mehreren nach oben offenen Mischbehältern, von denen jeder eine Drehung um seine Achse sowie einen Umlauf um eine Hauptachse ausführen kann, d a du r c h g e kennzeichnet, daß jeder Mischbehälter (6) im Betrieb unten und/oder seitlich offen ist, daß eine Mischgutzuführung (8) vorgesehen ist, die einen zur Hauptachse (y-y) zentrischen Einlauf (9) sowie je Mischbehälter einen Auslauf (10) aufweist, der in den Mischbehälter mündet und zusammen mit diesem umläuft, und daß am Entnahmeende des Mischbehälters eine Mischgutabführung (11) angeordnet ist.
2. Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptachse (y-y) und die zentrische Achse (y'-y') des bzw. der Mischbehälter (6) parallel zueinander verlaufen.
3. Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Hauptachse (y-y) und die zentrische Achse (y'-y') des bzw. der Mischbehälter (6) bzw. die Projektionen der Achsen unter einem beliebigen positiven oder negativen Winkel schneiden.
4. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischzeiten, insbesondere die Verweilzeiten des Mischgutes im bzw. in den Mischbehältern durch Anderung der Drehzahlen regelbar sind.
5. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Mischbehälter (6) mit einer Heiz- (15) und/oder Kühlvorrichtung (16) versehen sind.
6. Mischer nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufbewegung und die Eigendrehung des bzw. der Mischbehälter (6) durch eine gemeinsame Antriebsvorrichtung (12) bewirkt ist.
7. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Anordnung eines Mischbehälters (6) auf der gegenüberliegenden Seite desselben Ausgleichsgewichte (7) angebracht sind.
8. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Anordnung von zwei oder mehreren Mischbehältern (6) dieselben im gleichen Abstand (x) von der Hauptachse (y-y) angebracht sind.
9. Mischer nach Anspruch 7 oder8, dadurch gekennzeichnet, daß ein automatischer Unwuchtausgleich stattfindet.
10. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischbehälterwände filterförmig oder siebförmig ausgebildet sind.
11. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Mischbehälter (6) im wesentlichen zylinder- oder kegelstumpfförmig sind.
12. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Mischbehälter (6) einen nicht kreisförmigen Querschnitt haben.
13. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Mischbehälter (6) aus einem Rohr mit schraubenlinienförmiger Gestalt bestehen.
14. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gas- oder Flüssigkeitsstrom in oder entgegen der Mischgutstromrichtung durch den bzw. die Mischbehälter (6) geführt wird.
15. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Mischwerkzeuge (17) in den Mischbehältem (6) vorgesehen sind.
16. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischgut entnahme über eine Schleuderplatte (11) unterhalb der Mischbehälter (6) erfolgt.
17. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein radial oder tangential angeordneter Auslauf (14) vorgesehen ist.
18. Mischer nach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der bzw. des Mischbehälters (6) durch axiale Verschiebung in Richtung der Achse (y'-y') des Mischbehälters (6) und/oder in Richtung der Hauptachse (y-y) in der Höhe variiert werden kann.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mischer für die Aufbereitung von staubförmigem, körnigem, flüssigem, gelartigem, faserartigem, pulverförmigem, pastösem oder sonstigem Mischgut, insbesondere von Kunststoffrohmaterial, mit einem oder mehreren nach oben offenen Mischbehältern, von denen jeder eine Drehung um seine Achse sowie einen Umlauf um eine Hauptachse ausführen kann.

Derartige Mischer sind bekannt (deutsche Offenlegungsschriften 2209850 und 2001 301).

Die Drehung um die zentrische Achse des Mischbehälters kann in umgekehrter Richtung erfolgen wie die Drehung um die Hauptachse und mit geringerer Geschwindigkeit, und vorzugsweise sind die Drehzahlen und die Abmessungen so gewählt daß alle Teile des Mischgefäßes eine resultierende Geschwindigkeit um die Hauptachse in der gleichen Richtung haben. Dieses Mischprinzip basiert auf der Erkenntnis, daß durch Erzeugung eines verstärkten Gravitationsfeldes und durch gleichzeitige Änderung der Richtung des Feldes in bezug auf das Gefäß und die darin enthaltenen Stoffe diese Stoffe zu einer Bewegung innerhalb des Gefäßes gezwungen werden und dabei eine sehr wirksame innere Scherwirkung erzeugt wird, und zwar ohne die Verwendung von irgendwelchen mechanischen Schlag- oder Rührwerken od. dgl.