DE2545078A1

DE2545078A1 - Vorrichtung zum mischen von granulat- und/oder pulverfoermigen stoffen

Info

Publication number: DE2545078A1
Application number: DE19752545078
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl Ing Bongartz; Franz Haag
Original assignee: Motan GmbH
Current assignee: Motan GmbH
Priority date: 1975-10-08
Filing date: 1975-10-08
Publication date: 1977-04-21
Also published as: FR2326970A1; GB1561799A; IT1068420B; AT357989B; JPS5246569A; ATA367376A; FR2326970B1; CA1046051A; US4101116A

Description

Patentanwalt

Dipg

7 Stuttgart N. Menzelstri.Ce 4C 2545078

Gesellschaft mit beschränkter

Haftung

7972 Isny (Allgäu) A 34 878

Max-Eyth-Weg 42 _den

Vorrichtung zum Mischen von granulat- und/oder pulverförmigen Stoffen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher bezeichneten Art. Sine derartige Vorrichtung ist allgemein bekannt.

Bekannte Vorrichtungen weisen ein mit einem Deckel verschlossenes trichterförmiges Gehäuse auf, an dessen Oberseite Eintragöffnungen für die zu mischenden Stoffe und an dessen Unterseite eine verschließbare Austragöffnung vorgesehen sind. In dem Innenraum des Gehäuses let ein Mischwerkzeug, beispielsweise eine Schnecke, angeordnet, die mit einer außerhalb des Gehäuses befestigten Antriebsvorrichtung verbunden ist. Indessen ist die mit derartigen Vorrichtungen erzielbare Vermischung nicht befriedigend .

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Mischvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche ohne größeren baulichen Mehraufwand eine wesentlich bessere Vermischung der aufgegebenen Stoffe gewährleistet.

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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst..

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Mischvorrichtung nach Anspruch 1 sind in den Ansprüchen 2 bis 14 gekennzeichnet.

Bei der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung wird entgegen der Schwerkraft richtung eine Mischgut strömung von der Austragöffnung zu den Eintragöffnungen erzeugt, wodurch eine im wesentlichen vollständige Durchmischung der aufgegebenen Stoffe erzielt wird.

Die Erfindung wird mit ihren weiteren Einzelheiten und Vorteilen anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigeni Fig. 1 einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbei-

spiel der erfindungsgeniäßen Mischvorrichtung} Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Teil des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 längs der Schnittlinie II-II,
Fig. 3 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbei—

spiel einer erfindungsgemäßen Mischvorrichtung, Fig. 4 einen Schnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Mischvorrichtung, und
Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Anlage zum Mischen

dreier verschiedener Materialien mit einer Misch-709816/0479 "³"

Vorrichtung nach Fig. 4.

Die in Fig. 1 im Schnitt veranschaulichte Mischvorrichtung 1 weist ein Gehäuse 2 auf, dessen Oberseite mit einem Deckel 3 verschlossen ist. Zur Unterseite hin verjüngt, sich das Gehäuse 2 in der dargestellten Weise zu einer Austragöffnung 4 hin, die mit einer Klappe 5 verschließbar ist. Die Klappe 5 ist an einem Gelenk β angelenkt, das an einer nur schematisch dargestellten Fläche 7 befestigt ist. Die Fläche 7 kann auch die Außenseite des Gehäuses 2 sein.

An dem Deckel 3 ist eine Fördervorrichtung 8 gelagert, die mit ihrer Mündung 9 in die von dem Gehäuse 2, dem Deckel 3 und der Klappe 5 umgrenzte Mischkammer 10 hineinragt. Die Fördervorrichtung 8 dient beispielsweise dazu, ein erstes Material (Material I, z.B. Kunststoffgranulat und granuliertes Kunststoffregenerat in einem bestimmten Gewichts- oder Volumenverhältnis von beispielsweise 10:1) in. Richtung des Pfeiles 12 in die Mischkammer 10 zu fördern. In dem Deckel 3 ist neben der von der Fördervorrichtung 8 durchsetzten, nicht näher bezeichneten Eintragöffnung eine weitere Eintragöffnung 11 vorgesehen, durch welche ein zweites Material (Material II, z.B. Farbpulver) in Richtung des Pfeils 13 in die Mischkammer 10 eingebracht wird.

Innerhalb der Mischkammer 10 ist ein Mischwerkzeug 14 angeordnet, dessen Längsachse bezüglich der horizontalen Fläche 7 geneigt ist. In bevorzugter T/eise verläuft die

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Längsachse des Mischwerkzeugs 14 parallel im Abstand zu einer Seitenwand 20 des Gehäuses 2. Als Mischwerkzeug 14 ist im dargestellten Beispielsfall eine Schnecke vorgesehen, wobei das Verhältnis der Querschnittsfläche P₁ des Schneckenkerns 15 zu der Außenquerschnittsflache F_? (Summe der Querschnittsflächen eines Schneckenganges und des Schneckenkerns) wenigstens 1:2 beträgt (Fig. 2). Das Mischwerkzeug 14 befindet sich mit seinem freien Ende gegenüber der Klappe 5, während das entgegengesetzte Ende des Mischwerkzeugs 14 den Deckel 3 durchsetzt und mit einer an dem Deckel 3 befestigten Antriebsvorrichtung 16 kraftschlüssig verbunden ist.

Srfindungsgemäß ist das Mischwerkzeug 14 über einen Teil seiner wirksamen Länge von einem hohlzylindrischen Körper 17 umgeben, der über Abstützungen 18, 19 im Abstand an der Innenfläche der Seitenwand 20 gelagert ist. Zwischen der Innenfläche des hohlzylindrischen Körpers 17 und der Umfangsfläche de3 Mischwerkzeuges 14 erstreckt sich ein Spalt 21 (Fig. 2), dessen Breite B derart bemessen ist, daß bei einer Drehung des Mischwerkzeuges 14 das Mischgut in der Mischkammer 10 längs des Spaltes 21 in Richtung des Pfeils 22, d.h., entgegen der Schwerkraftrichtung, gefördert wird. Beispielsweise besitzt die Spalt breite B einen Wert im Bereich von 0,5 bis 3 mm. Im Bereich des Deckels kehrt die mit dem Pfeil 22 gekennzeichnete Mischgut strömung ihre Sichtung um und verläuft nun an der Außenfläche des

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hohlzylindrischen Körpers 17 vorbei in Rieht ting auf die Klappe 5. Solange die Klappe 5 geschlossen ist, wird das vor der Klappe 5 angesammelte Mischgut wieder von dem Mischwerkzeug. 14 erfaßt und nach oben in Richtung des Pfeils 22 gefördert, wobei in dein. Spalt 21 durch eine Sekundärbewegung bereits eine innige Vermischung eingeleitet wird. Auf diese Weise wird eine turbulente Mischgutströmung in der Mischkammer 10 erzeugt, v/odurch die über die Fördervorrichtung 8 und die Eintragöffnung 11 aufgegebenen Stoffe innig durchmischt v/erden.

Es ist günstig, wenn die in Richtung der Pfeile 9, 13 in die Mischkammer 10 eingebrachten Stoffe zunächst auf die Außenfläche des hohlzylindrischen Körpers 17 fallen und aufgrund dessen geneigter Einbaulage nach unten in Richtung auf die Klappe 5 rutschen. Zu diesem Zweck ist insbesondere die Lage der Mündung 9 der Fördervorrichtung 8 so gewählt, daß ihre vertikale Verlängerung in Richtung des Pfeils 12 an einer Stelle zwischen den Stirnseiten 23 und 24 des hohlzylindrisehen Körpers 17 auftrifft.

Bei dem in Pig. 3 veranschaulichten zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung sind die mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 übereinstimmenden Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der einzige Unterschied des Ausführungsbeispiels nach Pig. 3 zu dem Ausführungsbeispiel nach Pig. 1 besteht darin, daß

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die Mischvorrichtung von keinem hohlzylindrischen Körper umgeben ist, sondern unmittelbar unter Ausbildung des Spaltes 21 an die geneigte Seitenfläche 20 des Gehäuses 2 angrenzt. Auf diese "Jeise fördert die Mischvorrichtung H Mischgut durch den Spalt 21 in Richtung des Pfeils 22 nach oben, während auf der dem Spalt 21 gegenüberliegenden Umfangsflache des Mischwerkzeuges 14 das Mischgut abwärts in Richtung auf die Klappe 5 strömt. Auf diese Weise wird ebenfalls eine turbulente Strömung des Mischgutes innerhalb der Mischkammer 10 und damit eine gute Durchmischung gewährleistet. Für die Erzielung des gleichen Durchinischungsgrades benötigt jedoch das Ausführungsbeispiel nach I¹Xg. einen etv/as längeren Zeitraum als das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Für die Erzielung der gleichen Umwälzung ist das Mischwerkzeug noch besser geeignet als bei der Ausführungsform nach Fig. 1. Dafür ist Jedoch der bauliche Aufwand und die Bauhöhe des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 noch geringer als bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1.

Der Spalt 21 kann bei beiden Ausführungsbeispielen nach Fign. 1 und 3 eine konstante Breite B oder eine in Richtung des Pfeils 22 sich verjüngende Breite aufweisen. Eine derartige Verjüngung der Spaltbreite besitzt den Vorteil, daß die Strömungsgeschwindigkeit im Bereich des Spaltendes (d.h., im Falle des Ausführungsbeispiels nach Pig. 1 im Bereich der Stirnseite 24 des hohlzylindrischen Körpers 17) stark zunimmt, wodurch die Mischgut strömung in Richtung des.

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Pfeils 22 beträchtlich über das Spaltende hinaus aufrecht erhalten bleibt.

Der Deckel 3 kann mit der daran gelagerten Antriebsvorrichtung 16 und dem damit verbundenen Mischwerkzeug 14 von dem Gehäuse 2 abgenommen werden, was eine leichte Reinigung des Gehäuses 2 und des Hischwerkzeuges 14- gestattet .

Ein drittes, noch weiter vereinfachtes Ausführungsbeispiel· der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung ist in Fig. 4· dargestellt, wobei wiederum die mit dem Ausführungsbeispiel nach Pig. 1 übereinstimmenden Seile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Bei dieser Ausführungsform ist auf dem Deckel 3 des Gehäuses 2 ein Sauggebläse 41 befestigt, das über ein luftfilter 42 Luft aus der Mischkammer 10 ansaugt und dort einen Unterdruck erzeugt. In die Mischkammer 10 mündet über eine Eintrittsoffnung 44 ein Kanal 43, der über ein steuerbares Stellglied 48, z.B. eine Klappe, mit einem von mehreren, z.B. drei Behältern 45» 46, 47 (Fig. 5\ für verschiedene Materialien I, II oder III verbindbar ist. Durch den Unterdruck in der Mischkammer 10 wird entsprechend der Stellung des Stellgliedes 43 Material I, II oder III aus dem betreffenden Behälter 45 bzw. 46 bzw. 47 in die Mischkammer 10 gefördert. Das Stellglied 43 wird von mehreren, z.B. drei,Füllstandaanzeigern der Mischvorrichtung 1 über jeweils getrennte, in Fig. 5 gestrichelt eingezeichnete Steuerleitungen 49, 50, 51 ge-

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steuert. Die Füllstandsanzeiger, von denen in Fig. 4 nur. der oberste Füllstandsanzeiger 53 veranschaulicht ist, sind in der Seitenwand des Gehäuses 2 übereinander befestigt und jeweils einem der verschiedenen Materialien I, II bzw. III zugeordnet. Anstelle von nur einem Füllstandsanzeiger pro Material können selbstverständlich auch mehrere, auf gleichem ITiveau befestigte Füllstandsanzeiger vorgesehen werden.

Die in Fig. 4 dargestellte Mischvorrichtung funktioniert wie folgt:

Das Sauggebläse 41 saugt bei leerer Mischvorrichtung 1 und entsprechender Stellung des Stellgliedes 48 aus dem Behälter 45 Material I an, bis der unterste, dem Behälter 45 zugeordnete Füllstandsanzeiger anspricht und das Sauggebläse 41 abschaltet sowie das Stellglied 48 derart verstellt, daß nunmehr der Behälter 46 mit dem Kanal 43 verbunden ist. Hach erfolgter Umschaltung des Stellgliedes erfolgt die Förderung des Materials II aus dem Behälter in die Mischkammer 10 . sojlange, bis der nächste Füllstandsanzeiger anspricht und das Sauggebläse 41 abschaltet sowie die Verstellung' des Stellgliedes 48 im Sinne einer Verbindung des Behälters 48 mit dem Kanal 43 auslöst. Anschließend wird sojlange das Material III aus dem Behälter 47 in die Mischkammer 10 gefördert, bis der oberste Füllstandsanzeiger 53 anspricht und wiederum eine Abschaltung des Sauggebläses

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41 sowie eine "Verstellung des Stellgliedes 43 auf seine Ausgangsstellung bewirkt. Anschließend erfolgt in der vorstehend bereits beschriebenen "iYeise die Vermischung der drei Materialien I bis III durch Starten der Antriebsvorrichtung 16.

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Claims

Patentanwalt g.iValiar J Z Stuttgart N. MenzeisTiße ^C MOTAK Gesellschaft mit beschränkter Haftung Isny (Allgäu) Max-Eyth-Weg 4-2 A 54 378 den 7. OKt. 1375 Patentansprüche

1.\Vorrichtung zum Mischen von granulat- und/oder pulver- \^/förmigen Stoffen, wie beispielsweise Kunststoffe» farbstoffe und dergleichen, mit einem eine Mischkammer umgrenzenden G-ehäuse und einem in der Mischkamnier angeordneten Mischwerkzeug, dadurch geken n— zeichnet , daß das Mischwerkzeug (14) wenigstens mit einem Teil seiner Umfangsflache unter Ausbildung eines Spaltes (21) an eine bezüglich einer horizontalen Ebene (7) geneigte Fläche angrenzt, wobei die Spaltbreite (B) derart bemessen ist, daß bei einer Drehung des Mischwerkzeuges (14) das Mischgut längs des Spaltes (21) entgegen der Schwerkraft gefördert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als spaltbildende Fläche die Innenfläche eines das Mischwerkzeug (14) wenigstens über einen Seil dessen wirksamer Länge umgebenden hohlzylindrischen Körpers (17) vorgesehen ist»

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als spaltbildende Fläche

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ORIGINAL INSPECTED

die Innenfläche einer Seitenwand (20) des Gehäuses (2) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, da'3 der Spalt (21) eine im wesentlichen gleichförmige Breite (B) aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (21) eine sich entgegen der Schwerkraft richtung verjüngende Breite (3) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Mischwerkzeug (14) und der hohl zylindrische Körper (17) im wesentlichen parallel su einer geneigten Seitenwand (20) des Gehäuses (2) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) im Bereich des unteren, freien Endes des Mischwerkzeugs (14) zu einer verschließbaren Austragöffnung (4) hin verjüngend ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß als Misch-

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werkzeug (14) eine Schnecke vorgesehen ist, die derart ausgebildet ist, daß das Verhältnis zwischen ]£ernauerschnittsfläche (F^) und Außenquerschnittsflache (P₂) v/enigstens 1:2 ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Eintragöffnung des Gehäuses (2) mit v/enigsten3 einer Fördervorrichtung (8) verbunden ist, deren Hündung (9) in die Mischkammer (10) hineinragt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9? dadurch gekennzeichnet , daß die Lage der Mündung (9) derart gewählt ist, daß der durch die Mündung (9) in die Mischkammer (10) geförderte Stoff auf den Außenman"tel des hohlzylindrischen Körpers (17) an einer Stelle zwischen dessen beiden Stirnseiten (23, 24) auftrifft.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Deckel (3) des Gehäuses (2) die mit der Fördervorrichtung (8) verbundene Eintragöffnung sowie gegebenenfalls weitere Eintragöffnungen (z.B. 11) ausgebildet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß an der Außenseite des Deckels (3) eine Antriebsvorrichtung (16) für das Misch-

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werkzeug (14) gelagert ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet , daiä der Deckel (3) abnehmbar ausgebildet ist.

14· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) mit einer volumetrischen Dosiervorrichtung (Sauggebläse 41) zum Fördern verschiedener Stoffe in die Mischkammer (10) verbunden ist und für jeweils einen der in zeitlicher Reihenfolge geförderten Stoffe wenigstens einen Füllstandsanzeiger (z.B. 43) aufweist, wobei die !Füllstandsanzeiger für verschiedene Stoffe übereinander angeordnet sind.

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