DE2723727B2

DE2723727B2 - Vorrichtung zum gleichmäßigen Durchmischen und Fördern eines Gemisches sowie Verfahren zur Herstellung einer derarti- ' gen Vorrichtung

Info

Publication number: DE2723727B2
Application number: DE2723727A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. Dr.-Ing. 6246 Glashuetten Gumm; Juergen 6237 Liederbach Neumann
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1977-05-26
Filing date: 1977-05-26
Publication date: 1981-01-29
Also published as: GB1603293A; DE2723727C3; FR2391765A1; FR2391765B1; JPS53146364A; DE2723727A1; NL7805592A; AU518328B2; US4199269A; AU3637678A

Description

Die Erfindung betrifft einen Mischförderer zum gleichmäßigen Durchmischen und Fördern eines Gemisches, der über seine Längsachse und über seinen Umfang verteilte, wendelförmig verlaufende Förderelemente aufweist

Die Erfindung kann insbesondere bei elektrofotografischen Kopiergeräten eingesetzt werden, bei denen ein pulverförmiges Gemisch, das aus Toner- und Trägerteilchen besteht, mit Hilfe einer derartigen Vorrichtung auf einen ein latentes Bild tragenden Aufzeichnungsträger aufgebracht wird. Bei diesem Entwicklungsvorgang werden die Tonerteilchen an den aufgeladenen Bereichen des Bildes abgelagert und nach der Übertragung auf einem Bildträger in einer Fixierstation aufgeschmolzen, um das Bild wischfest zu machen.

Das nicht auf dem latenten Bild haftende Trägermaterial wird in einen Entwicklerbehälter zurückgefördert und *irci dort neuerlich mit Tonerteilchen vermischt und zu dem Entwicklergemisch aufbereitet.

Es sind verschiedene Vorrichtungen bekannt, mit deren Hilfe das Entwicklergemisch in der vorbeschriebenen Weise aufgebracht werden kann und die gleichzeitig zum Durchmischen von Toner- und Trägerteilchen in einem Entwicklungsbehälter dienen.

Die CH-PS 3 15 260 betrifft eine Mischschnecke, die über den Umfang verteilte, wendelförmig verlaufende Förderelemente aufweist Die Mischschnecke ist als mehrgängige Schnecke ausgebildet, bei der die Ausschnitts einzelner Teilschnecken derart gegeneinander versetzt sind, daß die einem Ausschnitt einer Teilschnekke gegenüberliegenden Zonen einer Mischrinne, die die Mischschnecke umgibt jeweils von einer nicht ausgeschnittenen Schneckenfläche der anderen Teilschnecke bestrichen wird. Ein T-Profil findet keine Anwendung bei der Ausbildung der einzelnen Teilschnecken.

Die GB-PS 9 07 641 beschreibt eine Schnecke, deren Ganghöhe über die Schneckenlänge unterschiedlich ist. Die Schnecke ist aus einem Flachteil gefertigt und weist kein T-Profil auf.

Der Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Durchmischen und Fördern eines Gemisches zu schaffen, die einfach herzustellen ist mit einer Einzelwelle arbeitet und lokale Anhäufungen des Gemisches vermeidet bei gleichmäßiger Förderung und Durchmischung in axialer und radialer Richtung, auch über große Breiten, ohne da3 es zu Durchbiegungen der Fördervorrichtung infolge zu geringer Biegesteifigkeit kommt

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der

eingangs genannten Art durch die Maßnahmen im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die weitere Ausbildung der Erfindung ist aus den Merkmalen der Patentansprüche 2 bis 13 ersichtlich.
Das Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zum gleichmäßigen Durchmischen und Fördern eines Gemisches zeichnet sich dadurch aus, daß ein T-Profil in axialer Richtung ortsfest ein- und vorgespannt und durch Verdrillen über eine vorgegebene Ganghöhe

kaltverformt wird Dabei wird in Ausgestaltung des Verfahrens mit der Verdrillung des T-Profils jeweils zwischen zwei ortsfesten Einspannstellen in der Mittenposition des dazwischen liegenden Teilstückes des T-Profils begonnen. ϊ

Mit der Erfindung werden die Vorteile erzielt, daß eine einzige Fördervorrichtung mit ausreichender Biegesteifigkeit über große Breiten kostengünstig hergestellt werden kann, da die verwendeten T-Profile herkömmliche, am Markt befindliche, preiswerte Bauteile sind, und daß unter Vermeidung lokaler Anhäufungen des Gemisches eine sehr gute lokale Durchmischung in axialer und radialer Richtung der Fördervorrichtung erhalten wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Drauf- und Seitenansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung mit durchgehender Verdrillung,

F i g. 2 eine Drauf- und Seitenansicht einer Ausführungsform mit von der Längenmitte der Vorrichtung zueinander gegensinnig verdrillten Hälften,

Fig.3 eine Drauf- und Seitenansicht einer Ausführungsform, bei der gegenüber der Ausführungsform nach F i g. 2 in Achsenrichtung gesehen einer Verdrillung um 90° nach rechts eine Verdrillung um ?0° nach links folgt,

Fig.4 eine Drauf- und Seitenansicht einer Ausführungsform, bei der ein Förderelement der Vorrichtung in Einzelsegmente aufgeteilt ist,

Fig.5 eine Drauf- und Seitenansicht einer Ausführungsform, bei der beide Förderelemente der Vorrichtung in Einzelsegmente aufgeteilt sind, und

Fig.6 in schematischer Ansicht das Verdrillen des T-Profils zur Herstellung der Fördervorrichtung.

Die Grundsiruktur der Ausführungsformen der Fördervorrichtung ist ein T-Profil 1, das beispielsweise aus zwei längs Stoßflächen 7, T punktgeschweißten Winkelprofilen 5, 5' besteht. Das T-Profil 1 kann auch aus zwei WinkelproFilen 5,5' zusammengesetzt sein, die längs einer gemeinsamen Stoßkante 6 der beiden Winkelteile nahtgeschweißt sind. Darüber hinaus ist es auch möglich, ein T-Profil 1 aus einem Blech zu walzen. Bei den Winkelprofilen 5,5' handelt es sich um Profile, die handelsüblich sind.

Die Vorrichtung besteht aus einem T-Profil 1, das, wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, um seine Längsachse 2 schraubenförmig verdrillt ist. Die Seitenstücke bzw. Seitenteile des T-Profils 1 bilden dabei Förderelemente so 4,4', die durch die Verdrillung wendelförmig in Richtung der Längsachse der Vorrichtung verlaufen. Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 sind diese Förderelemente 4, 4' durchgehend einteilig ausgebildet und nehmen über die Gesamtlänge der Vorrichtung einen gleichsinnigen, schraubenförmigen Verlauf. Der Mittelfuß 3 des T-Profils 1, das entweder durch Walzen eines Bleches gebildet wird oder durch Punkt- bzw. Nahtschweißen der aneinanderliegenden Flächen der beiden Winkelprofile 5,5' entsteht, ist kürzer als die zu beiden Seiten *>o des Mittelfußes sich erstreckenden Seitenteile des Querjochs des T-Profils 1.

Bei den Ausfühmngsformen nach den F i g. 2 und 3 wird die Verdrillung abschnittsweise mit wechselnder Drehrichtung durchgeführt, so daß die Vorrichtung fc5 einander folgende fechts- und linksgiingige Abschnitte der Förderelementf" 4,4' enthält, die das Gemisch in den einzelnen Abschnitten axial in unterschiedliche Richtungen fördern.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 sind die beiden Hälften 9,9' der Vorrichtung, ausgehend von der Mitte 8 der Längsausdehnung, zueinander gegensinnig verdrillt Dabei kann sich zusätzlich noch in jeder Hälfte 9,9' des T-Profils 1 die Drehrichtung der Verdrillung in vorgegebenen Abständen ändern, beispielsweise nach IV2 Gewindegängen h. Bei der Ausführungsform nach Fig.3 ändert sich die Verdrillung nach einem Drehwinkel von 90° nach links um 90° nach rechts, so daß in Achsenrichtung des T-Profils 1 gesehen, rechts- und linksgängige Abschnitte der Förderelemente 4, 4' nach jeweils einer Vierteldrehung aufeinanderfolgen.

Die in den F i g. 4 und 5 gezeigten Ausführungsformen sind über die ganze Länge des T-Profils 1 in einer Dröhrichtung verdrillt Vor dem Verdrillen werden beispielsweise an der Ausführungsform nach F i g. 4 an dem einen Förderelement 4' in regelmäßigen Abständen Einschnitte angebracht, die das Förderelement 4' in Einzelsegmente 10' in Gestalt von dreieckförmigen Lappen unterteilen, die vor der Verdrillung nach außen abgebogen werden. Nach der Verdrillung weisen die an diesem Förderelement 4' vorhandenen Einzelsegmente W entgegengesetzte Neigung auf, während das andere Förderelement 4 durchgehend einteilig ausgebildet ist Dabei ist der Steigungswinkel α eines Schenkels 11 eines Einzelsegments 10' gleich dem negativen Steigungswinkel der Außenkante des durchgehenden, einteiligen Förderelementes 4. Die Außenkante der abgewinkelten Fläche verläuft parallel zur Außenkante des auf der Rückseite verlaufenden verdrillten Profils. Durch diese Ausbildung der Vorrichtung wird in besonders günstiger Weise das Gemisch axial in zueinander entgegengesetzte Richtungen gefördert, so daß eine sehr günstige axiale Durchmischung stattfindet die von einer ebenso vorteilhaften radialen Durchmischung begleitet wird. Lokale Gemischanhäufungen treten nicht auf.

Bei der Ausführungsform nach Fig.5 sind beide Förderelemente 4, 4' in Einzelsegmente 10, 10' unterteilt die jeweils als dreieckförmige Lappen abgebogen sind. Hierbei kann auf eine Verdrillung verzichtet oder nur eine geringfügige Verdrillung vorgesehen werden.

Es ist offensichtlich, daß durch die Verdrillung des T-Profils 1 eine sehr große Biegesteifigkeit der Vorrichtung mit einfachen Mitteln erhalten wird, so daß diese ohne Schwierigkeiten auch die Durchmischung und das Fördern von Gemisch über Breiten von 600 bis 700 mm und mehr ermöglichen. Die Ganghöhe eines Gewindeganges h kann bis zu 220 mm betragen und liegt in bevorzugter Weise bei 40 mm.

In Fig.6 ist schematisch die Anordnung zum Verdrillen des T-Profils 1 zur Herstellung einer Vorrichtung dargestellt Hierzu wird das unverformte T-Profil 1 zunächst zwischen zwei ortsfesten Einspannstellen 12 und 13 in axialer Richtung ortsfest ein- und vorgespannt Die Vorspannung kann dabei in einer Größenordnung von 2000 bis 5000 Newton liegen. Anschließend wird in der Mittenposition 14 zwischen den beiden ortsfesten Einspannstellen 12 und 13 mit einem entsprechenden Werkzeug die Verdrillung eingeleitet. Da bei der Verdrillung die Randlinien der Förderelemente 4, 4' durch die Vorspannung in Längsrichtung des T-Profils 1 eine Verlängerung erfahren, erfolgt eine Kaltverformung an den Außenseiten der Förderelemente, wodurch eine besonders große Biegesteifigkeit erzielt wird. Sobald ein Abschnitt des

T-Profils 1 verdrillt ist, werden die Werkzeuge an den Einspannstellen 12 und 14 gelöst und an den neuen Einspannstellen 15 und 16 längs dem T-Profil 1 angesetzt. Die Werkzeuge in den Einspannstellen 13 und 16 werden wieder mit der voranstehend erwähnten Vorspannung eingespannt und mit dem Werkzeug in der Einspannstellung 15 der nächste Abschnitt des T-Profils 1 verdrillt. Dieses abschnittweise Verfa erfolgt über die Gesamtlänge des T-Profils 1, w sowohl die Ganghöhe h als auch die Einspann-Vorspannkraft entsprechend den Anforderungen dem verwendeten Material für die Vorrichtung ge\ werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mischförderer zum gleichmäßigen Durchmischen und Fördern eines Gemisches, der über seine Längsachse und über seinen Umfang verteilte, wendelförmig verlaufende Förderelemente aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischförderer aus einem T-Profil (1) besteht, das um seine Längsachse (2) schraubenförmig verdrillt ist, daß die Förderelemente (4, 4') aus dem Querjoch des T-Profils bestehen und daß der Mittelfuß (3) des T-Profils kürzer als die zu beiden Seiten des Mittelfußes sich erstreckenden Seitenstücke des Querjoches ist.

2. Mischförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderelemente (4, 4') durchgehend ausgebildet sind und über die Gesamtlänge des Mischförderers einen gleichsinnigen schraubenförmigen Verlauf nehmen.

3. Mischförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das T-Profil (1) ein einstückiges Walzprofil ist.

4. Mischförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das T-Profil (1) aus zwei Winkelprofilen (5,5') zusammengesetzt ist, die längs einer Stoßkante (6) der beiden Winkelteile nahtgeschweißt sind.

5. Mischförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das T-Profil (1) aus zwei längs der Stoßflächen (7, T) punktgeschweißten Winkelprofilen (5,5') besteht

6. Mischförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von der Längenmitte (8) die beiden Hälften (9, 9') des T-Profils zueinander gegensinnig verdrillt sind.

7. Mischförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von der Längenmitte (8) des T-Profils (1) in jeder Hälfte (9,9') sich die Drehrichtung der Verdrillung in vorgegebenen Abständen ändert.

8. Mischförderer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrichtung der Verdrillung nach 1V₂ Gewindegängen (h) wechselt

9. Mischförderer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Achsenrichtung des T-Profils (1) gesehen einer Verdrillung um 90° nach rechts eine Verdrillung um 90° nach links folgt.

10. Mischförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Förderelement (4) durchgehend einteilig ausgebildet ist und daß das andere Förderelement (4') in Einzelsegmente (10') unterteilt ist

11. Mischförderer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Steigungswinkel («) eines Schenkels (11) eines Einzelsegmentes (10') gleich dem negativen Steigungswinkel der Außenkante des durchgehenden, einteiligen Förderelementes (4) isc.

12. Mischförderer nach den Ansprüchen 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ganghöhe eines Gewindeganges (h)b\s zu 220 mm beträgt.

13. Mischförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Förderelemente (4,4') in Einzelsegmente (10,10') unterteilt sind.

14. Verfahren zur Herstellung eines Mischförderers zum gleichmäßigen Durchmischen und Fördern eines Gemisches, dadurch gekennzeichnet, daß ein T-Profil in axialer Richtung ortsfest ein- und vorgespannt und durch Verdrillen über eine vorgegebene Ganghöhe kaltverformt wird

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Verdrillung des T-Profils jeweils zwischen zwei ortsfesten Einspannstellen in der Mittenposition des dazwischen liegenden Abschnittes des T-Profils begonnen wird.