DE2902570C2

DE2902570C2 - Konus-Schneckenmischer

Info

Publication number: DE2902570C2
Application number: DE2902570A
Authority: DE
Inventors: Rolf Oftringen Baumgartner
Original assignee: Individual
Current assignee: Gebr Peterhans Ag Dottikon Ch
Priority date: 1978-12-22
Filing date: 1979-01-24
Publication date: 1982-02-25
Also published as: CA1132533A; NL188270C; CH637033A5; ATA776479A; DK553179A; JPS643528B2; FR2444493B1; GB2037600B; HU182455B; IT1126689B; NL7908981A; IT7928365A0; BE880799A; DD148187A5; IL58998A0; JPS5586525A; DE2902570A1; SE7909892L; NL188270B; IL58998A

Description

Die Erfindung betrifft einen Konus-Schneckenmischer mit einem mch unten zulaufenden Behälter mit senkrechter Achse, einem den Behälter oben dichtet abschließenden, drehbar um die senkrechte Achse des Behälters gelagerten Deckel sowie einer drehbar im Behälter angeordneten und außermittig am Deckel des Behälters gehaltenen Schnecke, weiche mit Antriebs mitteln für eine eigene Drehbewegung um die Schneckendrehachse versehen ist.

Bei einem bekannten Schneckenmischer dieser Art (DE-GM 74 20 361) endet die eigentliche Schnecke bereits in der oberen Hälfte des Behälters, wo sie über eine Gelenkverbindung mit einer vertikalen drehbaren Welle verbunden ist. Die Welle gehört ihrerseits zu einer Antriebseinheit (Zahnradgetriebe), weiche selbst insgesamt drehbar ausgebildet und unterhalb des Deckels, im Innern des Behälters, angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform kann Mischgut praktisch nur in der unteren Hälfte oder bestenfalls bis nahe an das Ende der Schnecke eingefüllt werden. Der darüber befindliche Raum muß dagegen für die Antriebseinheit frei bleiben.

Abgesehen davon, daß der bekannte Schneckenmi» jeher zwangsläufig beachtliche Baühöiien erreicht Und Verhältnismäßig hoch in seirieh Herstellungskosten liegt, läßt er sich in vielen Bereichen, in denen es auf hohe Reinheitsgrade ankommt, erst gar nicht einsetzet·.. So ist beispielsweise in der chemischen, pharmazeuti

schen oder der Lebensmittelindustrie eine Berührung der zu verarbeitenden Stoffe mit schmierbedürftigen Getriebeteilen oder dgl. unzulässig.

Soweit Maßnahmen zur Abdichtung der vielfältigen Bestandteile der Antriebsmittel vorgesehen sind, sind diese kompliziert und aufwendig und bleiben störanfällig. Auch ist die Wartung eines solchen Schneckenmischers aufwendig, weil dazu auch ein häufiges Reinigen sowie mindestens ein gelegentliches Zerlegen der Antriebsmittel gehört.

Hier setzt nun die Erfindung an. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, einen Konus-Schneckenmischer der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß eine hohe Reinheit des Mischgute¹! gewährleistet bleibt, und zwar ohne Erhöhung des Herstellungs- und Wartungsaufwandes.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch, daß die Schnecke oder eine starr mit ihr gekuppelte Welle durch den Deckel hindurch nach außen abgedichtet geführt und auf der Außenseite des Deckels gelagert ist, und daß das Antriebsmittel für die Drehbewegung der Schnecke um die Schneckendrehachse außerhalb des Behälters an der Schnecke oder der starr damit gekuppelten Welle angreift.

Ein erfindungsgemäßer Konus-Schneckenmischer ksnn also verhältnismäßig einfach und kompakt ausgeführt werden und ist leicht zu warten. Das darin behandelte Mischgut ist wirksam gegen alle Art von Verunreinigungen geschützt. Die Abdichtung der Schnecke oder der damit gekuppelten Welle gegen den Deckel befindet sich außerhalb des Behälterinnenraumes und kann sogar gasdicht ausgeführt werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles weiter erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 einen Vertikalschiitt dur~h einen Konus-Schneckenmischer. wobei loch. Getriebe und Motoren nicht geschnitten dargestellt wurden.

F ι g. 2 eine Draufsicht auf den Konus-Schneckenmi scher nach Fig. 1.

Fig. 3 eine Seitenansicht des Konus-Schneckenmi schers.

F i g. 4 die Wellendurchführung im Deckel des Mischers nach F i g. 1 in einem größeren Maßstab und

F ι g. 5 einen Vertikalschnitt durch eine elektrische Schleifring-Verbindung

Der aus der Fig. 1. 2 und 3 ersichtliche Konus-Schneckenmischer weist ein Gestell 1 mit Säulen 3 auf. An den oberen Enden der Säulen 3 ist ein Behälter 5 befestigt, dessen Wand bezüglich einer vertikalen Achse 7 rotationssymmetrisch ist und sich nach unten konisch verjüngt. Der Behälter 5 ist an seinem unteren Ende mit einer Auslaßöffnung versehen die mil einem wegklappbaren Boden 9 dicht verschlossen ist. Am unteren Behälterende ist ferner eine Haube 11 angeordnet.

Beim oberen Rand des Behälters 5 ist ein starr mit diesem und den Säulen 3 verbundener, besonders deutlich aus def Fig,4 ersichtlicher Lagerring 13 koaxial -tut Achse 7 angeordnet. An der Außenseite des Lagerrings 13 ist mittels Kugeln 15 ein Ring 17 drehbar gelagert, der an seiner Umfangsfläche mit einem Zahnkranz 17a Versehen ist. Über dem Behälter 5 ist ein Deckel 19 angeordnet, der eine Haube 21 aus Blech und einen seinen Rand bildenden Ring 23 aufweist, Der

äußere Teil der Haube 21 bildet einen sich nach oben verjüngenden Konus, dessen Halbkegelwinkel gleich der Differenz zwischen einem rechten Winkel und dem Halbkegelwinkel der konischen Wand des Behälters 5 ist. Demzufolge bilden in der gleichen Vertikalebene verlaufende Linien der Behälterwand und der Haube 21 miteinander einen rechten Winkel. Der Ring 23 ist mittels Schrauben 26 am drehbar gelagerten Ring 17 lösbar befestigt. Der Deckel 19 ist also um die Achse 7 drehbar und drehfest mit dem Zahnkranz 17a verbunden. Der Ring 23 ist unten mit einer Schwalbenschwanznut versehen, in die ein gummielastischer Dichtungsring 25 eingesetzt ist, der eine Lippe aufweist, die an der oberen, radial zur Achse 7 verlaufenden Randfläche des Behälters 5 anliegt. Der Deckel 19 ist mit zwei Öffnungen versehen, die ihrerseits durch lösbar befestigte Deckel 27 dicht abgeschlossen sind und als Sehfenstsr sowie zum Einfüllen des Mischgutes dienen. Zwischen den beiden Deckeln 27 ist ein Joch 29 vorhanden, das zwei Schenkel aufweist, die die gleiche Neigung wie die Mantellinien des konischen Teiles der Haube 21 haben. Am Joch 29 ist in der Nähe des Randes des Deckels 19 ein Untersetzungs-Getriebe 31 mit einem Gehäuse 31 a und einem Sockel 31 bbefestigt. Wie aus der F ι g. 4 ersichtlich ist, in der vom Getriebe 31 nur dessen Sockel 31£>, eine Antriebswelle 37 sowie ein Lager 38 gezeichnet wurde, ist das Getriebe mittels Schrauben 33 am Joch 29 festgemacht. Die Abtriebswel-Ie 37. die mittels des nur schematisch dargestellten Lagers 38 und allenfalls weiterer Lager drehbar und axial unverschiebbar im Gehäuse 31a gelagert ist. verläuft rechtwinklig zu dem von ihr durchdrungenen Joch-Schenkel und parallel zu der ihr am nächsten benachbarten Mantellinie der konischen Wand des Behälters 5. Das Getriebe 31 ist als Winkelgetriebe ausgebildet und seine Antriebswelle verläuft rechtwinklig zur Abtriebswelle 37 entlang einer vertikalen, durch die Achse 7 verlaufenden Ebene. Am Gehäuse 31a ist ferner ein elektrischer Motor 35 befestigt, dessen Welle mit der Antriebswelle des Getnebes 31 verbunden ist. Zur Verbesserung der Übersicht sind das Getriebe 31 und der Motor 35 in der F i g. 3 weggelassen.

Eine im Behälter 5 angeordnete Schnecke 41 ist bezüglich der Achse 7 des Behälters 5 außermittig und geneigt angeordnet, so daß die Schneckendrehachse 42 parallel /u der sich gerade am nächsten bei ihr befindenden Mantellinie der konischen Wand des Behälters 5 verläuft. Die Schnecke 41 ist an ihrem oberen Ende mit einem Flansch 41a versehen. Dieser ist drehfest mit einem Flansch 43a einer als Kupplungs stück wirkenden starren Welle 43 verschraubt, welche eine Öffnung der Haube 21 und des |oches 29 durchdringt sowie drehfest und axial unverschiebbar an der Abtriebswelle 37 des Getriebes 31 befestigt ist. Die in der Haube 21 und dem Joch 29 vorhandene Öffnung hat einen Durchmesser, der größer ist als der Außendurchmesser des sie durchdringenden Teils der Welle 43. In der Öffnung ist eine Buchse eingesetzt, die aus einer am |och angeschweißten Hülse 45 und einem Flansch 47 besteht, der auf der Innenseite der Haube 21 festgeschraubt ist. Zwischen dem Flansch 47 und der Haube 21 ist ein Dichtungsring 49 angeordnet, Der Flansch 47 ist mit einem ringförmigen, in die Hülse 45 hineinragenden Abschnitt Versehen, und die Hülse 45 weist an ihrem dem Flansch 47 abgewandten Ende eine Verengung auf. Zwischen dieser und dem Flansch 47 sind Dichtungsringe 51 angeordnet, deren Innenfläche an der Welle 43 anliegen,

Der Deckel 19 wird also entlang seinem Rand durch den Dichtungsring 25 abgedichtet Ferner schließen die Hülse 45, der Flansch 47 und die Dichtungsringe 49, 5 t den Innenraum des Behälters 5 bei der Durchführung der Welle 43 durch den Deckel 19 dicht gegen außen ab.

Wie bereits erwähnt ist die Abtriebswelle 37 des Getriebes 31 mittels mindestens eines Lagers 38 im Gehäuse 31a drehbar und axial unverschiebbar gelagert. Dieses Lager bzw. diese Lager befinden sich also auf der Außenseite des Deckels 19 und der abgedichteten Durchführung der Schnecke 41 bzw. der Welle 43 und sind so bemessen, daß sie auch alle beim Betrieb auf die Schnecke 41 einwirkenden Kräfte aufnehmen können, so daß also zur Lagerung der Schnecke 41 keine weiteren Lager mehr erforderlich sind. Wie es aus der Fig. 1 ersichtlich ist, ist insbesondere das untere Ende der Schnecke 41 völlig frei, d. h. nirgends gelagert Im übrigen ist das Gehäuse 31a des Getriebes 31 ebenfalls abgedichtet, so daß kein Schmiermittel aus dem Gehäuse herausgelangen kann.

An einer der Säulen 3 ist ein Getrie.^·: 51a befestigt, an dem ein elekiMscher Motor 53 befestigt is„ dessen Welle mit der Antriebswelle des Getriebes verbunden ist. Auf der vertikal verlaufenden Abtriebswelle des Getnebes sitzt drehfest ein Ritzel 55. das mit dem Zahnkranz 17a kämmt.

Auf dem Joch 29 ist in der Mitte, d. h. fluchtend mit der Achse 7. eine elektrische Schleifring-Verbindung 61 angeordnet, die im einzelnen aus F i g. 5 ersichtlich ist. Die Schleifring-Verbindung 61 weist an ihrem unterer Ende ein kreiszyiindrisches Gehäuse 63 auf. Dieses wird durch nicht dargestellte Halterungsmittel unverdrehbar vom Joch 29 gehalten. Das Gehäuse 63 ist mittels Kugellager 65 drehbar am vertikalen, zur Achse 7 koaxialen Endabschnitt 67a einer Stange 67 gelagert, die oberhalb der Schleifring-Verbindung 61 abgebogen und mit einem am Gestell 1 befestigten Schaltkasten 69 verbunden ist. An der Stange 67 ist ein Deckel 71 befestigt, dessen Rand den Rand des Gehäuses t-3 mit etwas Spiel umschließt. Im Innern des Gehäuses 63 ist ein Kollektor 73 mit einem Trägerring aus Isoliermaterial ,and vier elektrisch leitenden Schleifringen drehfest auf dem vertikalen Abschnitt der Stange 67 angeordnet. Am Gehäuse 63 ist ein Stromabnehmer 75 befestigt, der Isolierkörper und von diesen federnd gehaltene Schleifkontakte aufweist, von denen jeder einen der Schleifringe berührt. Der Kollektor 73 weist Anschlüsse auf, die über ein Kabel 77 mit dem Schaltkasten 69 verbunden sind. Die Schleifkontakte des Stromabnehmers 75 sind durch ein Kabel 79 mit dem Motor 35 verbunden.

Wenn ein Mischgut, beispielsweise ein Schüttgut, mit dem Konus-Schneckenptischer gemischt werden soll, wird 'ieses Mischgut bei einem der Deckel 27 in den Behälter 5 eingebracht und dieser wied -r dicht abgeschlossen. Zun Mischen wird der Deckel 19 mittels des Motors 53 über das Getriebe 51a und das mit dem Zahnkranz 17a kämmende Ritzel 55 um die Achse 7 gedreht, so daß die Schnecke 41 entlang der Wand des Behälters 5 beweg, wird. Ferner wird auch dem Motor 35 über die Schleifring-Verbindung 61 Strom zugeführt und die Schnecke 41 um die Schneckendrehachse 42 gedreht.

Die Drehzahl der Schnecke 41 liegt in der Größe von etwa 50 bis 150 Umdrehungen pro Minute. Die Drehzahl des DecKels 19 ist kleiner und beträgt beispielsweise 1 bis 5 Umdrehungen pro Minute. Da der Zahnkranz 17a einen Durchmesser hat, der beispiels-

weise zehn bis zwanzig Mal größer ist als derjenige des Ritzels 55, ergeben das Ritzel 55 und der Zahnkranz 17« eine starke Untersetzung. Das Getriebe 51a muß dann nur noch eine verhältnismäßig kleine Untersetzung erzeugen.

Wenn der Mischvorgang abgeschlossen ist, werden die Motoren 35 Und 53 ausgeschaltet. Danach wird der Boden 9 geöffnet und das Mischgut unten aus dem Behälter 5 herausgelassen und beispielsweise in einen Transportbehälter eingefüllt.

Da sich alle Lager und Getriebe außerhalb des vom Behälter 5 und dem Deckel 19 begrenzten Behälter-Innenraums befinden, kann ohne weiteres vermieden wcrderi, daß Schmiermittel in den Behälter 5 gelangen Ferner sind der Behälter 5 und die sich daran befindenden Teile gut zugänglich und können rnühelös gereinigt werden. Der Konus-Schneckenmischer kann daher zum Mischen von Gütern verwendet Werden, an deren Reinheit höchste Ansprüche gestellt werden.

sein. Der Dichtungsring 25 Weis! im vorliegenden Fall eine Lippe auf, die vom Ring 23 weg abwärts gegen das Innere des Behälters 5 hin geneigt ist. Wenn im Behälter-Innenrauni ein Überdruck herrscht, wird die Dichtungslippe daher zusätzlich an den Behälterrand angedrückt. Der Dichtungsring 25 ist also besonders gut für Mischvorgänge geeignet, bei denen im Behälter-Innenraum entweder ein Überdruck oder Umgebungsdruck herrscht. Wenn der Konus^Schneckenmischer dagegen vor allem für Mischvorgänge verwendet werden soll, bei denen im Behällef-lrinerifaum ein Unterdruck vorhanden ist, kann ansteile des Dichtungsrings 25 ein Dichtungsring eingesetzt Werden, der eine abwärts nach außen geneigte Lippe aufweist.

Der Konus-Schneckenmischer kann noch in anderer Hinsicht modifiziert werden. Beispielsweise könnte man den nicht rotierenden Teil der elektrischen Schieifring-Verbindung 61 statt über die Stange 67 mit dem Gestell 1 auch fest mit der Decke des Raumes verbinden, in dem

im upngen Können sowoni Körnige ocnuitguier ais auch viskose Güter gemischt werden. Des weiteren kann im Behälter 5 während des Mischvorgangs ohne weiteres ein Überdruck oder ein Unterdruck vorhanden uci rvutiu3-ouiiiicun.ciiini3i;nci umgestellt lau reuter könnte man die Buchse zum Abdichten der Welle 43 umgekehrt anordnen, so daß ihre Schrauben von der Außenseite des Deckels her zugänglich sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Konus-Schneckenmischer mit einem nach unten zulaufenden Behälter mit senkrechter Achse, einem den Behälter oben dichtend abschließenden, drehbar um die senkrechte Achse des Behälters gelagerten Deckel sowie einer drehbar im Behälter angeordneten und außermittig am Deckel des Behälters gehaltenen Schnecke, welche mit Antriebsmitteln für eine eigene Drehbewegung um die Schneckendrehachse versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (41) oder eine starr mit ihr gekuppelte Welle (43) durch den Deckel (19) hindurch nach außen abgedichtet geführt und auf der Außenseite des Deckels gelagert ist, und daß das Antriebsmittel für die Drehbewegung der Schnecke um die Schneckendrehachse (42) außerhalb des Behälters (5) an der Schnecke oder der starr damit gekuppelten Welle angreift.

2. Konus-Schneckenmischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsmittel für die Drehbewegung der Schnecke (41) um die Schneckendrehachse (42) ein eigener Motor (35) ist, welcher auf der Außenseite des Deckels (19) angebracht ist.

3. Konus-Schneckenmischer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daf? der Motor (35) über ein Untersetzungs-Getriebe (31) mit der Schnecke (41) oder der damit gekuppelten Welle (43) verbunden ist.

4. Konus-Schneckenmischer nach einem der Ansprüche "" oder 3, dadurch gekenn?eichnet, daß der Motor (35) ein Flektro^otor ist und daß die Stromzuleitung zn diesem eine beim Zentrum des Deckels (19) angeordnete Schleifring-Verbindung (61) aufweist.