DE2800371A1

DE2800371A1 - Mischer mit in einem zylindrischen oder teilzylindrischen mischbehaelter umlaufenden mischwerk

Info

Publication number: DE2800371A1
Application number: DE19782800371
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Dipl Ing Lueke
Original assignee: Loedige Maschbau Geb GmbH
Current assignee: Loedige Maschbau Geb GmbH
Priority date: 1978-01-05
Filing date: 1978-01-05
Publication date: 1979-07-12
Also published as: US4189242A; ES476585A1; DE2800371C2

Description

Firma GEBRÜDER LÖDIGE Maschinenbau-G.m.b.H., Elsener Str.7/9, 4790 PADERBORN

Mischer mit in einem zylindrischen oder teilzylindrischen Mischbehälter umlaufenden Mischwerk

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen Mischer mit zylindrischem oder teilzylindrischem Mischbehälter und einem um dessen vorzugsweise horizontal liegende Längsachse umlaufenden angetriebenen Mischwerk, dessen zentrale Welle an radialen Armen im geringen Abstand von der zylindrischen Innenwand des Mischbehälters endende Mischwerkzeuge trägt.

Bei bekannten Mischern dieser Art, insbesondere auch bei sogenannten Pflugscharmischern, d.h. bei Mischern, deren Mischwerk pflugscharartige Mischwerkzeuge aufweist, besteht die Gefahr der Ansatzbildung des Mischgutes an der Innenwand des Mischbehälters. Umfaßt das Mischgut miteinander reagierende Komponenten, so ist die Ansatzbildung besonders gefürchtet, da die Ansätze derart stark aushärten können, daß sie sich nur noch mit großem und viel Arbeitszeit erforderndem Aufwand lösen lassen. Die ausgehärteten Ansätze sind Ursache für abnormal hohen Werkzeugverschleiß und können in extremen Fällen sogar ein Festfressen des Mischvrerkes hervorrufen oder verhindern, daß das Mischwerk nach einer Stillstandszeit wieder anläuft, wenn die Reibung zwischen der Außenkante der Mischwerkzeuge und dem Wandansatz die Anfahrenergie des das Mischwerk be-

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tätigenden Antriebes übersteigt.

Die Ansatzbildung an der Innenwand des Mischbehälters ist aber auch deshalb unerwünscht, weil Teile derartiger Ansätze während des Mischprozesses abbrechen und in das Mischgut fallen, was zu Inhomogenitäten im Mischgut führt. Ist der Mischbehälter mit einer Wandheizung versehen, so behindern Mischgutansätze an der Wand den Wärmeübergang von der Wandheizung in das Innere des Mischbehälters, und zwar umso stärker, je dicker die Ansatzschicht ist.

Ansätze des Mischgutes an der Innenwand des Mischbehälters können sich deshalb bilden, weil die Mischwerkzeuge mit einem gewissen Abstand von der Innenwand des Mischbehälters umlaufen müssen, um einen Kontakt zwischen den Mischwerkzeugen und der Behälterwand während des Betriebes mit Sicherheit auszuschließen.

Obwohl man durch besondere Formgebung der Mischwerkzeuge und insbesondere deren nahe der Behälterwand umlaufenden Kanten die Ansatzbildung weitgehend unterdrücken kann, läßt sich die Ansizbildung bei manchen Mischgütern nicht ganz vermeiden. Bisher kann man solche Ansatzbildungen nur dadurch wirksam bekämpfen, daß man den Mischbehälter häufig reinigt und dabei an seiner Innenwand festgesetzte Ansätze durch Hand- I arbeit löst und aus dem Mischbehälter entfernt. Hierzu ; sind aber lange Stillstandszeiten und hohe Arbeitskosten erforderlich, welche die Betriebskosten des Mischers bedeutend erhöhen, was unerwünscht ist. Insbesondere ist eine derartige Art der Reinigung aber auch nicht im Sinne der heutzutage üblichen Vorschriften über Betriebssicherheit und Arbeitsschutzmaßnahmen·

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einfacher Weise an der Innenwand eines Mischbehälters entstehende Mischgutansätze mittels des Mischwerkes reduzieren oder lösen bzw. auflösen zu können, bevor die selben ausgehärtet sind und die umlaufenden Mischwerkzeuge verschleißen oder sogar ganz festsetzen können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Mischer der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Welle des Mischwerkes auf einem konzentrisch um die Längsachse des Mischbehälters verlaufenden Kreisbogen j umlaufend drehbar gelagert ist. Erfindungsgemäß wird also nicht nur die Welle des Mischwerkes um deren Längsachse drehend angetrieben, sondern dabei auch auf einem Kreisbogen bewegt, so daß das Mischwerk exzentrisch zum zylindrischen oder teilzylindrischen Mischbehälter umläuft, wobei sich die Stelle der größten Näherung zwischen den umlaufenden Mischwerkzeugen und der Innenwand des Mischbehälters fortlaufend ändert. Dementsprechend kann sich auch kein Ansatz gleichförmiger Dicke an der Innenwand des Mischbehälters bilden. Vielmehr arbeiten sich die Mischwerkzeuge ständig in gegebenenfalls vorhandene dickere Ansätze

reduzieren hinein und schließen diese auf,/bzw. lösen sie von der

Wand, bevor sie aushärten können.

Die Reaktion der Komponenten eines zur Ansatzbildung neigenden Mischgutes erstreckt sich nach Kontakt der Komponenten über eine gewisse Zeit, woraufhin die Aushärtung eintritt. Diese Zeit kann einige Minuten, oft jedoch auch einige Stunden betragen. Deshalb ist es erforderlich, daß die Stelle des geringsten Abstandes zwischen den umlaufenden Mischwerkzeugen und der Innenwand des Mischbehälters wenigstens einmal während der Reaktionszeit des betreffenden Mischgutes den Umfang des Mischbehälters überstreicht. Deshalb

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läuft die Welle nach einem weiteren Merkmal der Erfindung mit bedeutend geringerer Umlaufgeschwindigkeit als deren Drehzahl auf dem Kreisbogen um, was auch den Vorteil hat, daß die Fortschreitgeschwindigkeit der Stelle des geringsten·Abstandes zwischen den Mischwerkzeugen und der Innenwand des Mischbehälters verhältnismäßig gering ist, so daß sich bildende Ansätze in verhältnismäßig kleinen Stücken von der Wand abgelöst werden können und sich daher im allgemeinen wieder homogen mit dem Mischgut vermischen lassen.

Da der Abstand zwischen den umlaufenden Mischwerkzeugen und der Innenwand des Mischbehälters überall verschieden ist und sich die Stelle des geringsten Abstandes ständig verschiebt, wird sich zwar in den Bereichen des größer werdenden Abstandes leichter Ansatz bilden, jedoch werden diese Ansatzbildungen praktisch noch im Entstehen immer wieder abgeschabt, weil die Stelle des geringsten Abstandes ständig verschot-ben wird. Obwohl auf dem gesamten Umfang des Mischbehälters die Mischwerkzeuge stets in einem gewissen Abstand von der Innenwand des Mischbehälters umlaufen, was auch bei bekannten Mischern der Fall ist, läßt sich die Ansatz- ' bildung wesentlich besser vermeiden, weil zwischen; den umlaufenden Mischwerkzeugen und der Innenwand des ; Behälterskein gleichförmig dicker Ansatzring entstehen ^: kann. Wegen des sich ständig ändernden Abstandes ! zwischen den umlaufenden Mischwerkzeugen und der Innenwand des Mischbehälters können Ansätze auch so gelöst und aufgeschlossen werden,daß selbst die im Bereich des | Mindestabstandes entstehenden.Ansätze abgelöst und in den Mischprozeß zurückgeführt werden, ohne daß ein

unmittelbar'er Kontakt zwischen Mischwerkzeugen und Behälterwand stattfinden muß. Die exzentrisch umlaufenden Mischwerkzeuge dringen sozusagen in den Ansatzring ständig an anderer Stelle ein und brechen

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denselben auf, bevor er sich noch verfestigen und aushärten kann.

Die Verschiebung der Stelle des geringsten Abstandes ist klein im Vergleich zur Drehzahl der Welle zu wählen, jedoch ausreichend groß, um innerhalb der Reaktionszeit der zu verarbeitenden Mischgüter wenigstens einmal den gesamten Umfang des Mischbehälters zu überstreichen.

Der Radius des Kreisbogens , auf dem die Welle umläuft, und damit die Exzentrizität dieser Umlaufbewegung ist vorzugsweise größer als die maximale Durchbiegung der Welle im mittleren Bereich und beträgt maximal etwa 50 mm. Die Größe der Exzentrizität braucht lediglich einige Millimeter zu betragen, wobei sie vorzugsweise wenigstens 20# des mittleren Abstandes zwischen den Misch werk zeugen und der Innenwand des Mischbehälters sein sollte. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, daß die Welle des Mischwerkes in Büchsen mit exzentrischer Bohrung gelagert ist, wobei diese Büchsen ihrerseits synchron bzw. gemeinsam drehbar in den Stirnwänden des Behälters gehaltert und mit einem Antrieb versehen sind. Mit einer derartigen Anordnung lassen sich die Antriebsprobleme der exzentrisch umlaufenden Welle ohne weiteres lösen, weil man beispielsweise mittels eines einfachen Kardanantriebes die Verbindung zwischen dieser Welle und dem feststehenden Antriebsmotor oder Antriebsgetriebe herstellen kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mischers schematisch dargestellt, und zwar zeigt

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Fig. 1 einen Längsschnitt durch die beiden Stirnenden dieses Mischers, und

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Mischer.

Der Mischer weist einen geschlossenen zylindrischen Mischbehälter 1 mit horizontal liegender Längsachse 2 auf, der zwisehen zwei Stirnplatten 3 und 4 befestigt ist, die am unteren Ende einen abgewinkelten Flansch 5 bzw. 6 aufweisen und somit als Ständer dienen. Auf der Außenseite jeder Stirnplatte 3 bzw. 4 ist jeweils ein Lagerbock 7 bzw. 8 vorgesehen, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel mit der betreffenden Stirnplatte aus einem Stück besteht.

Innerhalb des Mischbehälters 1 ist ein Mischwerk angeordnet, das im wesentlichen aus einer horizontal angeordneten Welle 9 mit daran befestigten, radial verlaufenden Armen 10 besteht, die am äußeren Ende jeweils ein pflugscharartiges Mischwerkzeug 11 bzw. ein teilweise pflugscharartiges Mischwerkzeug 12 tragen. Die Längsachse 13 der Welle 9 liegt pa?allel zur Längsachse 2 des Mischbehälters 1, ist jedoch um eine Strecke e) zu dieser versetzt und läuft mit dieser Exzentrizität e) auf einem Kreisbogen mit dem Radius e) um.

Dies wird dadurch erreicht, daß die Welle 9 im Bereich der Stirnplatten 3 und 4 jeweils in einer Buchse 14 bzw. 15 gelagert ist, die eine exzentrische Bohrung 16 bzw. 17 mit der Exzentrizität e) enthält. Die Buchsen 14 und 15 sind ihrerseits in einer zentrischen Bohrung 18 bzw. 19 des Lagerb-.ockes 7 bzw. 8 drehbar

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gelagert und können über einen angeformten Zahnkranz 20 bzw. 21 in nicht näher dargestellter Weise um ihre Längsachse, die mit der Längsachse 2 des Mischbehälters 1 zusammenfällt, gedreht werden.

Die Lagerung zwisehen der Welle 9 und den Buchsen 14 und 15 einerseits und zwischen den Buchsen 14 und und den Lagerb_öcken 7 und 8 andererseits erfolgt beim dargestellten Ausführungsbeispiel über Kugellager 22 und 23, wobei auch Dichtungsringe 24 und 25 vorgesehen

Wegen der exzentrischen Lagerung der Welle 9 ist der von den Mischwerkzeugen nicht bestrichene Bereich 26 zwischen der Innenwand des zylindrischen Mischbehälters 1 und den Mischwerkzeugen 11 nicht gleichförmig, sondern auf den Umfang des Mischbehälters betrachtet unterschiedlich dick, wie insbesondere Figur 2 zeigt. Da die Welle 9 aber nicht nur exzentrisch zur Längsachse 2 des MischbehältersΊ gelagert ist, sondern mit der Exzentrizität e) auch ständig auf einem zur Längsachse 2 konzentrischen Kreisbogen umläuft, wandert die Stelle 27 des geringsten Abstandes zwischen den umlaufenden Mischwerkzeugen 11 bzw. 12 und der Innenwand des Mischbehälters 1 entlang der Innenwand des Mischbehälters 1 , so daß sich auf den Umfang des Mischbehälters 1 betrachtet nirgendwo ein Ansatz gleichförmiger Dicke bilden kann. Vielmehr ändert sich die Dicke des eine Ansatzbildung ermöglichenden Raumes entsprechend dem Umlauf der Welle 9 auf dem um die Längsachse 2 des Mischbehälters 1 verlaufenden Kreisbogen ständig von einem Minimum zu einem Maximum, wo-

reduziert, durch Ansätze schon im Eitstehen immer wie der/gelöst und aufgeschlossen werden. Da die Ansätze gar nicht erhärten oder sich sonstwie verfestigen können, ist es auch unschädlich, wenn dieselben in das Mischgut zu-

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rückfallen, weil sie sofort wieder mit der Masse des Mischgutes homogen vermischt werden.

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Claims

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Paten tansprü ehe:

J) Mischer mit zylindrischem oder teilzylindrischein Mischbehälter und einem um dessen vorzugsweise horizontal liegende Längsachse umlaufenden angetriebenen Mischwerk, dessen zentrale Welle an radialen Armen in geringem Abstand von der zylindrischen Innenwand des j Mischbehälters endende Mischwerkzeuge trägt, da- j durch gekennzeichnet, daß die Welle (9) auf einem konzentrisch um die Längsachse (2) des Mischbehälters (1) verlaufenden Kreisbogen umlaufend drehbar gelagert ist.
2.) Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Welle (9) mit bedeutend geringerer Umlaufgeschwindigkeit als deren Drehzahl auf dem Kreisbogen umläuft.
3.) Mischer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufgeschwindigkeit etwa Λ% bis etwa 6% der Drehzahl ! der Welle (9) beträgt. I
4.) Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (e) des Kreisbogens größer als I

die maximale Durchbiegung der Welle (9) ist und maximal ! etwa 50 mm beträgt. ' j
5.) Mischer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß j der Radius (e) des Kreisbogens wenigstens 20% des mittleren Abstandes zwischen den Mischwerkzeugen (11;12) und der Innenwand des Mischbehälters (1) beträgt.
6.) Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (9) in Büchsen (14;15) mit

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exzentrischer Bohrung (16;17) gelagert ist, die ihrerseits synchron und zentrisch drehbar in den Stirnwänden (3;4) des Behälters (1) gelagert und mit einem Antrieb (20;21) versehen sind»

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