DE2559178B2

DE2559178B2 - Mixer

Info

Publication number: DE2559178B2
Application number: DE2559178A
Authority: DE
Inventors: Hans 4930 Detmold Kimmel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-12-30
Filing date: 1975-12-30
Publication date: 1980-05-14
Also published as: DE2559178A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mischwerk, insbesondere für einen Heiz- und Kühlmischer für die chemische Verfahrenstechnik, bestehend aus wenigstens zwei an einem rotierenden Mischwerkzeuträger drehbar gelagerten Mischwerkzeugen mit mehreren parallelen Rührstäben und einem Antrieb, der die Mischwerkzeuge eine planetarische Umlaufbewegung um eine zu den Rührstäben parallele Hauptdrehachse des Mischwerkzeugträgers und die Mischwerkzeuge in ihren Lagern am Mischwerkzeugträger eine gegensinnige Umlaufbewegung ausführen läßt derart, daß die Winkelgeschwindigkeit des Mischwerkzeugträgers im wesentlichen den gleichen Betrag wie die Winkelgeschwindigkeiten, mit denen sich die Mischwerkzeuge in ihren Lagern drehen, aufweist.The invention relates to a mixer, in particular for a heating and cooling mixer for chemical process engineering, consisting of at least two on a rotating mixing tool carrier rotatably mounted mixing tools with several parallel stirring rods and a drive that drives the Mixing tools have a planetary orbital movement around a main axis of rotation parallel to the stirring rods of the mixing tool carrier and the mixing tools in their bearings on the mixing tool carrier an opposite direction Orbital movement can be carried out in such a way that the angular speed of the mixing tool carrier in the essentially the same amount as the angular velocities with which the mixing tools move in rotate their bearings.

Ein solches Mischwerk ist im älteren Patent 24 28 153 beschrieben. Dieses Patent betrifft einen Antrieb für ein Mischwerk, dessen spezielle Drehrichtungs- und Drehzahlbedingungen es sicherstellen, daß überall dort, wo die Rührstäbe auf Mischgutpartikel prallen, gleiche Aufprallgeschwindigkeiten herrschen.Such a mixer is in the earlier patent 24 28 153 described. This patent relates to a drive for a mixer, its special rotational direction and speed conditions ensure that wherever the stirring rods hit the mix particles, the same Impact velocities prevail.

Beim Mischer mancher Güter, beispielsweise von PVC-Pulver, sind bestimmte maximale Aufprallgeschwindigkeiten einzuhalten. Andererseits hängt die Mischzeit von der Mischintensität und somit von der Drehzahl des Antriebes ab. Der Antrieb nach dem älteren Patent 24 28 153, von dem die vorliegende Erfindung Gebrauch macht, erfordert zur Erzielung einer hohen Aufprallgeschwindigkeit zwischen Mischgut und Rührstäben eine im Vergleich zu trühcr bekannten Planetenmischern außerordentlich gesteigerte Umlaufgeschwindigkeit des Mischwerkzeugträgers. Eine hohe Umlaufgeschwindigkeit des Mischwerkzeugträgers hat daher relativ hohe Fliehkräfte zur Folge, die von den Lagern, die die Mischwerkzeuge am Mischwerkzeugträger lagern, aufgenommen werden müssen. Je größer der Durchmesser des vom Mischwerk erfaßbaren Bereiches ist, um so schwerer werden zwangsläufig die Mischwerkzeuge und schwieriger die Lagerungsprobleme.When mixing some goods, for example PVC powder, there are certain maximum impact velocities to be observed. On the other hand, the mixing time depends on the mixing intensity and thus on the Speed of the drive. The drive according to the earlier patent 24 28 153, of which the present Invention makes use, requires to achieve a high impact speed between mix and stirring rods, compared to the turbid known planetary mixers Circulation speed of the mixing tool carrier. A high speed of rotation of the mixing tool carrier therefore has relatively high centrifugal forces as a result of the bearings that the mixing tools on Store mixing tool carriers, must be picked up. The larger the diameter of the mixer detectable area, the heavier the mixing tools and the more difficult the Storage problems.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mischwerk der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem im Vergleich zu bekannten Planetenmischern bei unveränderter Mischwerkzeuganzahl und gleicher Wirkungsbereichsgröße des Mischwerkzeugs die in den Lagern, die die Misch werkzeuge am Mischwerkzeugträger lagern, auftretenden Fliehkräfte vermindert sind.The invention is based on the object of specifying a mixer of the type mentioned at the beginning compared to known planetary mixers with the same number of mixing tools and the same effective area size of the mixing tool those in the bearings that hold the mixing tools on the mixing tool carrier store, occurring centrifugal forces are reduced.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved in a device with the features of the preamble of claim 1 by the characterizing features of claim 1 solved. A further development of the invention is the subject of the subclaims.

Die Erfindung sieht demnach vor, die Mischwerkzeuge auf unterschiedlichen Radien um die Hauptdrehachse umlaufen zu lassen. Dieser Gedanke ist an sich aus der DE-PS 6 10 642 bekannt, dort aber dazu vorgesehen, die Flügel benachbarter, am selben Arm eines Mischwerkzeugträgers gelagerter propellerartiger Mischwerkzeuge ineinandergreifen zu lassen, um die Mischwirkung zu verbessern. Bei vorliegender Erfindung wird hingegen das Ziel verfolgt, die Misch werkzeuge möglichst klein zu machen, dennoch aber den vom Mischwerk insgesamt erfaßbaren Bereich nicht zu verkleinern. Dieser wird durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen demnach in wenigstens zwei kreis- bzw. ringförmige Teilbereiche aufgeteilt, die teilweise einander überdekken oder ohne Überdeckung direkt aneinander anschließen können. Verwendet man nur zwei Mischwerkzeuge, dann sind diese an den einander entgegengesetzten Armen eines zweiarmigen Mischwerkzeugträgers gelagert, wobei die erfindungsgemäßen Maßnahmen nicht nur eine gleiche Belastung beider die Mischwerkzeuge tragender Lager erreichen, sondern trotz der geometrischen Unsymmetrie der Gesamtanordnung eine Auswuchtung der im Lager der Hauptdrehachse wirkenden Zentrifugalkräfte bewirken.The invention accordingly provides for the mixing tools on different radii around the main axis of rotation to run around. This idea is known per se from DE-PS 6 10 642, but provided there to the Wings of adjacent propeller-like mixing tools mounted on the same arm of a mixing tool carrier to interlock to improve the mixing effect. In the present invention, however The aim is to keep the mixing tools as small as possible to make, but nevertheless not to reduce the total area that can be covered by the mixer. As a result of the measures according to the invention, this is accordingly at least two circular or ring-shaped Sub-areas divided, which partially overlap each other or directly to each other without overlap can connect. If you only use two mixing tools, then these are on the opposite sides Arms of a two-armed mixing tool carrier supported, the measures according to the invention not only achieve the same load on both bearings carrying the mixing tools, but Despite the geometric asymmetry of the overall arrangement, the main axis of rotation in the bearing is balanced effect centrifugal forces.

Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigtThe invention will be explained in more detail below with reference to the drawings. It shows

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Mischers mit einem erfindungsgemäßen Mischwerk mit zwei Mischwerkzeugen in der Ansicht von oben;1 shows a basic illustration of a mixer with a mixer according to the invention with two mixing tools in the view from above;

Fig.2 eine Prinzipdarstellung ähnlich Fig. 1 eines Mischers mit vier Mischwerkzeugen undFIG. 2 shows a basic illustration similar to FIG. 1 of a Mixer with four mixing tools and

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Mischer nach Fig. 1.FIG. 3 shows a longitudinal section through the mixer according to FIG. 1.

Beim Mischer nach Fig. 1 sind in einem Mischbehälter 5 zwei rotationssymmetrische Mischwerkzeuge la und \b angeordnet. Diese Misch werkzeuge bestehen jeweils aus einer kreisförmigen Platte 3, an deren Umfang gleichmäßig verteilt einander parallel laufende Rührstäbe 2 angeordnet sind. Die Mischwerkzeuge sind an einem Mischwerkzeugträger 20 gelagert, der um eine Hauptdrehachse, nämlich die Achse 0 des Mischbehälters 5 in Richtung des Pfeiles A mit der Winkelgeschwindigkeit (upumläuft.In the mixer according to FIG. 1, two rotationally symmetrical mixing tools 1 a and 1 b are arranged in a mixing container 5. These mixing tools each consist of a circular plate 3, on the circumference of which is evenly distributed, mutually parallel stirring rods 2 are arranged. The mixing tools are mounted on a mixing tool carrier 20 which revolves around a main axis of rotation, namely the axis 0 of the mixing container 5 in the direction of the arrow A at angular velocity (up.

Der dargestellte Mischer macht von dem Antrieb nach Patent 24 28 153 Gebrauch. Danach ist im Zentrum des Mischbehäiters eine feststehende Riemenscheibe Ί2 The mixer shown makes use of the drive according to patent 2,428,153. Then there is a fixed pulley Ί2 in the center of the mixing container

vorgesehen, um die ein Riemen 14, vorzugsweise ein Zahnriemen, gelegt ist der außerdem über eine starr mit dem Mischwerkzeug verbundene zweite Riemenscheibe 13 läuft. Die Riemenscheibe 13 hat den gleichen Durchmesser wie die Riemenscheibe 12, so daß sich das Mischwerkzeug in seinem Lager am Mischwerkzeugträger 20 in Pfeilrichtung B mit einer Winkelgeschwindigkeit ω« dreht, deren Betrag genausogroß is< wie derjenige der Winkelgeschwindigkeit ωρ. provided around which a belt 14, preferably a toothed belt, is placed, which also runs over a second belt pulley 13 rigidly connected to the mixing tool. The belt pulley 13 has the same diameter as the belt pulley 12, so that the mixing tool rotates in its bearing on the mixing tool carrier 20 in the direction of arrow B at an angular velocity ω «, the amount of which is just as large as that of the angular velocity ωρ.

Das Mischwerkzeug la, das auf dem kleinen Radius η ίο um die Behälterachse 0 umläuft, hat einen größeren Durchmesser als das Mischwerkzeug tb, das auf dem größeren Radius /2 umläuft. Ihre Durchmesser sind dabei jedoch so gewählt, daß bei einem Umlauf um die Behälterachse 0 der gesamte Behälterinnenraum von ihnen gemeinsam überstrichen wird.The mixing tool la, which revolves around the container axis 0 on the small radius η ίο, has a larger diameter than the mixing tool tb, which revolves around the larger radius / 2. Their diameters, however, are chosen so that when they rotate around the container axis 0, they jointly sweep over the entire interior of the container.

Das Mischwerk im Mischer nach Fig.2 weist zwei Paare von Einzelmischwerkzeugen la und \b auf. Jeweils zwei Mischwerkzeuge eines Paares, die auf den gleichen Radien umlaufen, stehen einander diametral gegenüber. Auch diese Ausführungsform macht von dem Antrieb nach Patent 24 28 153 Gebrauch. Die Einzelmischwerkzeuge la und \b werden von einem gemeinsamen kreuzförmigen Mischwerkzeugträger 20 getragen, der sie mit der Winkelgeschwindigkeit cüpum die Behälterachse 0 herumführtThe mixer in the mixer according to FIG. 2 has two pairs of individual mixing tools la and \ b . Two mixing tools in a pair, which rotate on the same radii, are diametrically opposed to each other. This embodiment also makes use of the drive according to Patent No. 2,428,153. The individual mixing tools la and \ b are carried by a common cross-shaped mixing tool carrier 20, which guides them around the container axis 0 at the angular velocity cüp

Die Ausführungsformen nach den F i g. 1 und 2 setzten eine geeignete Lagerung der feststehenden Riemenscheibe 12 und des Misch Werkzeugträgers 20 von außen, d. h. oberhalb des Mischbehälters 5 voraus, so daß die innenlaufenden Einzelmischwerlczeuge la sich bis zum Zentrum 0 des Mischbehälter 5 erstrecken können. Fig.3 zeigt demgegenüber im Längsschnitt eine Ausführungsform, bei der die Riemenscheibe 12 als Teil einer mit dem Mischbehälter 5 fest verbundenen Lagerhülse 5a ausgebildet ist. Durch die Lagerhülse 5a hindurch ist eine Antriebswelle 15 für den Mischwerk-Zfcugträger 20 hindurchgeführt. Die Welle 15 ist der einzige Antrieb für den Mischer. Bei dieser Ausführungsform kann das auf dem kleineren Radius r\ laufendes Mischwerkzeug naturgemäß nicht bis zur Achse 0 des Mischbehälters reichen, sondern nur bis zum Außenumfang der Lagerhülse 5a. Für den praktischen Gebrauch ist diese Ausführungsform eines Mischers sehr günstig, da sie sich sehr leicht verwirklichen läßt.The embodiments according to FIGS. 1 and 2 presuppose a suitable mounting of the stationary belt pulley 12 and the mixing tool carrier 20 from the outside, ie above the mixing container 5, so that the individual mixing tools la running inside can extend up to the center 0 of the mixing container 5. In contrast, FIG. 3 shows, in longitudinal section, an embodiment in which the belt pulley 12 is designed as part of a bearing sleeve 5 a firmly connected to the mixing container 5. A drive shaft 15 for the mixing mechanism Zfcugträger 20 is passed through the bearing sleeve 5a. The shaft 15 is the only drive for the mixer. In this embodiment, the mixing tool running on the smaller radius r \ can naturally not extend as far as the axis 0 of the mixing container, but only as far as the outer circumference of the bearing sleeve 5a. This embodiment of a mixer is very favorable for practical use because it can be implemented very easily.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

25 59 Ϊ78

Patent claims:

L Mixing mechanism, in particular for a heating and cooling mixer for chemical process engineering, consisting of at least two mixing tools rotatably mounted on a rotating mixing tool carrier with several parallel stirring rods and a drive that drives the mixing tools around a main axis of rotation parallel to the stirring rods the mixing ^U) the tool carrier and the Mischwerkzei'ge run an opposite UmlaufDewegung in their bearings at the mixing tool carrier can be such that the angular velocity of the mixing tool carrier has substantially the same amount as the ^u angular velocities with which the mixing tools rotate in their bearings, characterized in that the distances between the axes of rotation of the mixing tools (la, IbJ to the main axis of rotation (0) (circumferential radii) are different - »large and that the masses of the mixing tools (la, Ib), the circumferential radii (r _u r ₂ ) and the angular velocity ( ω **) so matched to one another nd that the centrifugal forces to be absorbed by the mixing tool bearings (30, 31) are the same. - "'

2. Mixing mechanism according to claim 1, characterized in that it contains two pairs of mixing tools (la, la or \ b, \ b) , of which the individual mixing tools rotating on the same radii (n or r ₂ ) are diametrically opposed to one another. ^{J (1}

3. Mixing mechanism according to claim 2, characterized in that the individual mixing tools (la, ib) are mounted on a common mixing tool carrier (20).