DE2800371C2

DE2800371C2 -

Info

Publication number: DE2800371C2
Application number: DE2800371A
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Dipl.-Ing. 4790 Paderborn De Lueke
Original assignee: Gebr Loedige Maschinenbaugesellschaft Mbh 4790 Paderborn De
Current assignee: Gebr Loedige Maschinenbaugesellschaft Mbh 4790 Paderborn De
Priority date: 1978-01-05
Filing date: 1978-01-05
Publication date: 1987-12-10
Also published as: ES476585A1; US4189242A; DE2800371A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Mischer, mit zylindrischem oder teilzylin drischem Mischbehälter und einem um dessen vorzugsweise horizontal liegen de Längsachse umlaufenden angetriebenen Mischwerk mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.

Bei einem bekannten Mischer dieser Art (DE-OS 22 48 394) besteht die Gefahr der Ansatzbildung des Mischgutes, insbesondere bei zum Aushärten neigenden Mischgut, an der Innenwand des Mischbehälters. Diese Ansätze können derart stark aushärten, daß sie sich nur noch mit großem und viel Arbeitszeit erfordernden Aufwand lösen lassen. Diese ausgehärteten Ansätze sind Ursache für abnormal hohen Werkzeugverschleiß und können in extremen Fällen sogar ein Festfressen des Mischwerkes 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 betätigenden Antriebes übersteigt.

Bisher kann man solche Ansatzbildungen nur dadurch wirksam bekämpfen, daß man den Mischbehälter häufig reinigt und dabei an seiner Innenwand festgesetzte Ansätze durch Handarbeit löst und aus dem Mischbehälter entfernt. Hierzu sind aber lange Stillstandszeiten und hohe Arbeits kosten erforderlich, welche die Betriebskosten des Mischers bedeutend erhöhen, was unerwünscht ist.

Bei sogenannten Planetenmischern (DE-OS 22 22 100; DE-PS 9 18 925; Prospekt der Fa. Drais Nr. 214, 22/5/49 B B Lu) laufen die Mischwerkzeuge auf einer Kreisbahn um den Mittelpunkt des Mischbehälters in einem gewissen Abstand von der Innenwand des Mischbehälters, um einen Kontakt zwischen den Mischwerkzeugen und der Behälterwand während des Betriebes mit Sicher heit auszuschließen. Es kommt auch hier zu einer Ansatzbildung, insbesondere bei zum Aushärten neigenden Mischgut mit den eingangs beschriebenen Nachteilen.

Bei einem bekannten Mischer (DE-OS 24 28 615) dreht sich in einem umgekehrt-hohlkonischen Mischbehälter eine Förderschnecke um ihre eigene Achse und beschreibt gleichzeitig eine im wesentlichen epizyklische Bahn, wobei es jedoch auch hier wie schon bei den hervorgehend beschriebenen Mischern zu einer Ansatzbildung, insbesondere bei zum Aushärten neigendem Mischgut kommt.

Eine Ansatzbildung an der Innenwand der Mischbehälter ist desweiteren auch deshalb unerwüscht, weil Teile derartiger Ansätze während des Mischprozesses abbrechen und in das Mischgut fallen, was zu Inhomogeni täten 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 um so stärker, je dicker die Ansatzschicht ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Mischer der aus dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bekannten Art die Mischerwelle so anzuordnen und anzutreiben, daß an der Innenwand des Mischbehälters sich bildende Ansätze des zum Aushärten neigenden Mischgutes mittels des Mischwerkes von der Behälterwand abgelöst werden.

Diese Aufgabe wird bei einem Mischer der eingangs genannten Gattung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen stand der Unteransprüche.

Dadurch, daß die Mischerwelle in an sich bekannter Weise auf einem kon zentrisch um die Längsachse des Mischbehälters verlaufenden Kreisbogen umlaufend drehbar gelagert ist und daß der Radius (e) des Kreisbogens größer als die maximale Durchbiegung der Mischerwelle ist und maximal etwa 50 mm, wird gewährleistet, daß zum einen eine Berührung der Mischwerkzeuge mit der zylindrischen Innenwand des Mischbehälters ausgeschlossen ist und zum anderen die Mischerwelle des Mischwerkes auf einem konzentrisch um die Längsachse des Mischbehälters verlaufenden Kreisbogen umlaufend drehbar gelagert ist. Es wird somit also nicht nur die Mischerwelle des Mischwerkes um deren Längsachse drehend ange trieben, sondern dabei auch auf einem Kreisbogen bewegt, so daß das Mischwerk exzentrisch zum zylindrischen oder teilzylindrischen Misch behälter 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 gleich förmiger Dicke an der Innenwand des Mischbehälters bilden. Vielmehr arbeiten sich die Mischwerkzeuge ständig in gegebenenfalls vorhandene dickere Ansätze hinein und schließen diese auf, reduzieren bzw. lösen sie von der Wand, bevor sie aushärten können.

Beträgt der Radius (e) des Kreisbogens wenigstens 20% des mittleren Abstandes zwischen den Mischwerkzeugen und der Innenwand des Mischbe hälters, so ist dadurch ein besonders günstiger Radius (e) bzw. ein besonders günstiger konzentrisch um die Längsachse des Mischbehälters verlaufender Kreisbogen, auf dem die Mischerwelle umlaufend drehbar gelagert ist, gewählt.

Ist die Mischerwelle in Buchsen mit exzentrischer Bohrung gelagert, die ihrerseits synchron und zentrisch drehbar in den Stirnwänden des Behälters gelagert und mit einem kadanischen Antrieb versehen sind, lassen sich mit einer derartigen Anordnung die Antriebsprobleme der exzentrisch umlaufenden Welle nachhaltig auf einfache aber um so wir kungsvollere Weise lösen, da z. B. auf diese Weise eine einfache aber betriebssichere Verbindung zwischen dem feststehenden Antriebsmotor oder Antriebsgetriebe und der Mischerwelle herzustellen ist.

Beträgt die Umlaufgeschwindigkeit der Mischerwelle auf dem Kreisbogen etwa 1% bis etwa 6% der Drehzahl der Mischerwelle, so wird dadurch erreicht, daß die Stelle des geringsten Abstandes zwischen den umlaufen den Mischwerkzeugen und der Innenwand des Mischbehälters wenigstens einem während der Reaktionszeit des betreffenden Mischgutes, die sowohl einige Minuten als auch einige Stunden betragen kann, den Umfang des Mischbehälters überstreicht. Desweiteren wird erreicht, 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 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 wieder abgeschabt, weil die Stelle des geringsten Abstandes ständig verschoben 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 Ansatzbil dung wesentlich besser vermeiden, weil zwischen den umlaufenden Misch werkzeugen und der Innenwand des Behälters kein gleichförmig dicker Ansatzring entstehen kann. Wegen des sich ständig ändernden Abstandes zwischen den umlaufenden Mischwerkzeugen und der Innenwand des Mischbe hälters können Ansätze auch so gelöst und aufgeschlossen werden, daß selbst im Bereich des Mindestabstandes entstehende Ansätze abgelöst und in den Mischprozeß zurückgeführt werden, ohne daß ein unmittelbarer Kontakt zwischen Mischwerkzeugen und Behälterwand stattfinden muß. Die exzentrisch umlaufenden Mischwerkzeuge dringen sozusagen in den Ansatz ring ständig an anderer Stelle ein und brechen denselben, insbesondere bei zum Aushärten neigenden Mischgut, auf, bevor er sich noch verfestigen und aushärten kann.

Die Verschiebung der Stelle des geringsten Abstandes ist klein im Ver gleich 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.

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

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 zwischen zwei Stirnwänden 3 und 4 be festigt ist, die am unteren Ende einen abgewinkelten Flansch 5 bzw. 6 aufweisen und somit als Ständer dienen. Auf der Außenseite jeder Stirnwand 3 bzw. 4 ist jeweils ein Lagerbock 7 bzw. 8 vorge sehen, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel mit der betreffenden Stirnwand aus einem Stück be steht.

Innerhalb des Mischbehälters 1 ist ein Mischwerk ange ordnet, das im wesentlichen aus einer horizontal angeordneten Mischerwelle 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 Mischerwelle 9 liegt parallel 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 Mischerwelle 9 im Bereich der Stirnwände 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 Lagerblockes 7 bzw. 8 drehbar 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 zwischen der Mischerwelle 9 und den Buchsen 14 und 15 einerseits und zwischen den Bohrungen 18 und 19 und den Lagerblöcken 7 und 8 andererseits erfolgt beim dargestellten Ausführungsbeispiel über Kugellager 22 und 23, wobei auch Dichtungsringe 24 und 25 vorgesehen sind.

Wegen der exzentrischen Lagerung der Mischerwelle 9 ist der von den Mischwerkzeugen nicht bestrichene Bereich 26 zwischen der Innenwand des zylindrischen Mischbe hälters 1 und den Mischwerkzeugen 11 nicht gleichförmig, sondern auf den Umfang des Mischbehälters betrachtet unterschiedlich dick, wie insbesondere Fig. 2 zeigt. Da die Mischerwelle 9 aber nicht nur exzentrisch zur Längs achse 2 des Mischbehälters 1 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 Innen wand des Mischbehälters 1, so daß sich auf den Umfang des Misch behälters 1 betrachtet nirgendswo ein Ansatz gleich förmiger Dicke bilden kann. Vielmehr ändert sich die Dicke des eine Ansatzbildung ermöglichenden Raumes entsprechend dem Umlauf der Mischerwelle 9 auf dem um die Längsachse 2 des Mischbehälters 1 verlaufenden Kreis bogen ständig von einem Minimum zu einem Maximum, wo durch Ansätze schon im Entstehen immer wieder reduziert, 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 rückfallen, weil sie sofort wieder mit der Masse des Mischgutes homogen vermischt werden.

Claims

1. Mischer, mit zylindrischem oder teilzylindrischem Mischbehälter und einem um dessen vorzugsweise horizontal liegende Längsachse umlaufenden angetriebenen Mischwerk, das eine Mischerwelle und an radialen Armen dieser Welle in geringem Abstand von der zylindrischen Innenwand des Mischbehälters endende Mischwerkzeuge aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischerwelle (9) in an sich bekannter Weise auf einem konzentrisch um die Längs achse (2) des Mischbehälters (1) verlaufenden Kreisbogen umlaufend drehbar gelagert ist und daß der Radius (e) des Kreisbogens größer als die maximale Durchbiegung der Mischerwelle (9) ist und maximal etwa 50 mm beträgt.

2. Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (e) des Kreisbogens wenigstens 20% des mittleren Abstandes zwischen den Mischwerkzeugen (11; 12) und der Innenwand des Mischbehälters (1) beträgt.

3. Mischer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischerwelle (9) in Büchsen ( 14; 15) mit exzentrischer Bohrung (16; 17) gelagert ist, die ihrerseits synchron und zentrisch drehbar in den Stirnwänden (3; 4) des Mischbehälters (1) gelagert und mit einem kar danischen Antrieb versehen sind.

4. Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufge schwindigkeit der Mischerwelle (9) auf dem Kreisbogen etwa 1% bis etwa 6% der Drehzahl der Mischerwelle (9) beträgt.