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Konus-Schneckenmischer mit einem Behalter, der
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eine abschliessbare Auslass-Offnun£ aufweist Die Erfindung betrifft
einen Konus-Schneckenmischer mit einem eine sich nach unten konisch verjüngende
Wanu aufweisenden Behälter und einer in diesem angeordneten, bezüglich der Behälter-Achse
geneigten Schnecke, wobei der Benälter an seiner unteren Stirnseite eine durch ein
Absperrorgan abschliessbare Auslass-Öffnung aufweist.
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bei bekannten Konus-Schneckenmischern ist der konische Benälter am
unteren Ende durch einen Boden abgeschlossen. ber dem Boden ist an der konischen
Behälterwand seitlich ein Auslasskasten angeordnet Die konische Behälterwand ist
im Bereich des Kastens mit einer seitlichen Offnung versehen, die den Innenraum
des konischen Benälters mit dem Innenraum des Kastens verbindet. Der Kasten ist
nacn unten offen und bildet also einen abgewinkelten Durchgang für das aus dem konischen
Behälter auszulassende Mischgut. Die seitliche Öffnung in der konischen Behälterwand
kann mittels einer verstellbaren Abschlussplatte abgeschlossen werden, die in ihrer
Schliess-Stellung über ein Gestänge an die Behälterwand angedrückt wird.
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Bei diesem vorbekannten Konus-Schneckenmischer wird also das Mischgut
nach dem Mischen seitlich aus dem konischen Behalter ausgelassen und nach unten
umgelenkt. Diese Ausbildung des Auslasses hat den Nachteil, dass der Behälter nur
verhältnismässig langsam entleert werden kann Dies ist insbesondere dann der Fall,
wenn das Mischgut eine grosse Viskosität hat. Ferner ist auch das Reinigen des Auslasses
verhältnismässig mühsam.
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bs sind nun aucn bereits Konus-Schneckenmischer bekannt, bei denen
der konische Behälter unten anstelle eines festen Bodens eine pneumatisch verschwenkbare
Bodenklal3pe aufweist. Wahrend des Mischvorganges befindet sich die Bodenklappe
in ihrer Schliess-Stellung und schliesst den Behälter unten ab. Zum Entleeren des
Behälters wird die Bodenklappe nach unten weggeschwenkt, so dass sie an der unteren
Stirnseite des Behälters eine Auslass-Offnung freigibt.
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Bei diesen vorbekannten Schneckenmischern kann zwar der Behälter schnell
entleert werden. Dagegen ist es praktisch unmöglich, eine dosierte Entleerung vorzunehmen.
Man kann beispielsweise auch nicht einen Teil des im konischen Benälters enthaltenen
Mischgutes in ein Gefäss abfüllen, dann die Auslass-Offnunb schliessen, ein anderes
Gefäss unter diese stellen und die Auslass-Öffnung wieder freigeben. Die Bodenklappe
kann nämlich erst wieder hinaufgeklappt werden, wenn das ganze Mischgut aus dem
Behälter ausgelaufen ist.
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Da die verschwenkbare Bodenklappe während des Mischvorganges das Mischgut
tragen muss, sind beträchliche Schliesskräfte erforderlicji, um einen dichten Abschluss
zu erzielen. Es ist deshalb insbesondere bei grossen Mischern praktisch nicht möglich,
die Klappe mit menschlicher Kraft zu schliessen, es sei denn, man nähme einen beträchtlichen
Zeitverlust in Kauf. Es ist daher fast unumgänglich, zum Scnliessen eine Pneumatikvorrichtung,
wie sie eben bei den vorbekannten Mischern vorhanden ist, oder allenfalls eine andere,
Energie erfordernde Betätigungsvorrichtunb vorzusehen.
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Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, einen Konus-Schneckenmischer
bereit zu stellen, dessen Behälter einen Auslass mit einem verstellbaren Absperrorgan
aufweist, wobei der Auslass sowohl eine schnelle Entleerung der gesamten im Behälter
enthaltenen Mischgutmenge als auch eine
dosierte, langsam oder schrittweise
erfolgende Entleerung ermöglichen soll. Ferner soll der Auslassteil gut zugänglicn
una leicht zu reinigen sein. Des weiteren soll es möglicn sein, die erforderliche
Schliesskraft zum Schliessen des Behälters auch mit manueller Verstellung des Absperrorganes
aufzubringen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Konus-Schneckenmischer der einleitend
genannten Art gelöst, der erfindungsgemäss durch die Merkmale des Anspruches 1 gekennzeichnet
ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist diese gemäss
den abhängigen Ansprüchen ausgebildet.
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Der L"rfindungsgegenstand wird nun annand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert.
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In der Zeichnung zeigen die Figur l einen Seitenriss eines Konus-Schneckenmischers
und die Figur 2 einen Vertikalsennit-t durcn den unteren Teil des konischen Behälters
und des Auslassteils des Konus-Schneckenmischers, in grösserem Massstab.
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Der in der Figur 1 ersichtliche Konus-Schneckenmischer weist ein Gestell
1 mit Säulen auf. Am oberen Ende der letzteren ist ein Misch-Behälter 3 befestigt,
der eine sich nach unten konisch verjüngende, bezüglich der vertikalen Achse 7 rotationssymmetrische
Wand 5 aufweist. Der Behälter 3 wird oben durch einen drehbar gelagerten Deckel
9 mit einem Joch 11 dicli-t abgeschlossen. Der Deckel 9 ist an seinem Aussenrand
mit- einem Zannkranz 13 versenen. Mit diesem kämmt ein-Ritzel 15 eines ein Untersetzungsgetriebe
19 aufweisenden, elektriscnen Antriebsmotors 17. Am Joch all ist
ein
elektrischer, über einen Schleifkontakt 21 gespiesener Motor 23 mit einem Winkelgetriebe
29 befestigt. Dessen Abtriebswelle ist über ein den Deckel 9 durchdringendes Kupplungsstück
27 mit einer im Behälter 3 angeordneten Schnecke 29 verbundeii. Die vurchführung
des Kupplungsstückes 27 durch den Deckel ist mit einer Stopfbuchse abgedichtet.
Die Schnecke 29 ist über das Kupplungsstück im Winkelgetriebe 25 und damit am Deckel
9 gelagert, während ihr unteres Ende frei ist.
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Am unteren Rand der Behälterwand 3 ist ein Ring 33 angeschweisst,
der besonders deutlich in der Figur 2 ersichtlicn ist und der an der unteren Stirnseite
des Behälters 3 eine Auslassöffnung 35 für das Mischgut begrenzt. An der unteren
Seite des Ringes 93 ist mittels Schrauben 37 ein Kugelhahn 39 befestigt.
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Dieser weist ein Genäuse 41 mit einem Oberteil 43 und einem Unterteil
45 auf, Der Oberteil 43 weist einen zylindrischen Mittelteil auf, an dessen oberem
Rand ein nacn innen vorstehender Ring 43a anschliesst, der am Ring 33 anliegt, mit
einem Dichtungsring abgedichtet und mittels der bereits erwähnten Schrauben 37 befestigt
ist. Der Ring 43a ist an seinem Innenrand mit einer nach unten offenen Kehle versehen,
in die ein Dichtungsring 47 eingesetzt ist. Am unteren Ende des Oberteils 43 ist
ein nach aussen vorstehender Ring 43b vorhanden. An diesem ist mittels Schrauben
49 der Ring 45a des Gehäuse-Unterteils 45 lösbar befestigt.
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Die beiden Ringe 43b und 45a liegen aufeinander auf und sind durch
einen Dichtungsring abgedichtet. Der an den Ring 4ia anschliessende Abschnitt des
Unterteils 45 verjüngt sich nach unten konisch bis zu einem Ring 45b, an den noch
ein kurzer, zylindriscner, nach unten ragender Stutzen anschliesst. Der Ring 45b
ist an seinem Innenrand mit einer nach oben offenen Kehle versehen, in der ein
Dichtungsring
51 angeordnet ist. Die Dichtungsringe 47 und 51 können etwa aus Polytetrafluoräthylen
oder einem gummielastischen Kunststoff bestehen.
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Im Gehäuse 41 ist ein Schliesskörper 53 angeordnet, der kugelförmig
ist, oder genauer gesagt, durch eine den mittleren Teil einer Kugel bildende Kugelzone
gebildet ist. Der Schliesskörper 53 ist drehbar zwischen den Dichtungsringen 47
und 51 gehalten und weist eine zylindrische Durchgangsöffnung 53a auf, deren Durchmesser
ungefähr gleich dem kleinsten Durchmesser der Auslass-Öffnung 35 und ungefähr gleich
dem Innendurchmesser der Dichtungsringe 47 und 51 ist. Der Schliesskörper 53 ist
im übrigen aus zwei miteinander verschweissten Ringen gebildet, zwischen denen ein
ringförmiger Hohlraum vorhanden ist und von denen der eine die kugelzonenförmige
Aussenfläche und der andere die Durchgangsöffnung 53a begrenzt. Am äusseren Ring
des Schliesskörpers 53 ist ein Plättchen 55 angeschweisst, das aussen eine nutförmige
Ausnehmung 55a aufweist, die parallel zur Durchgangsöffnung 53a verläuft.
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Zum Verstellen des Schliesskörpers 53 ist ein Verstellorgan 57 vorhanden,
das einen horizontalen Schaft mit einem drehfest in die Ausnehmung 55a eingreifenden
Vierkant-Zapfen 57a und einem Handgriff 57b aufweist. Der Schaft des Verstellorganes
57 ist um eine horizontale Achse drehbar in einem Lager 59 gelagert, das am Gehäuse-Oberteil
43 befestigt ist.
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Im übrigen ist der Verstellorgan-Schaft mit mindestens einem Dichtungsring
im Lager 59 abgedichtet und durch einen Spannstift oder einen Seegerring oder dergleichen
gegen Heausfallen gesicnert.
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Die Schnecke 29 weist einen zylindrischen Kern 29a und einen schraubenlinienförmig
verlaufenden Flügel 29b auf. Die Drehachse 31 der Schnecke 29 ist geneigt, schneidet
die Behälter-
Achse 7 in der Nahe des unteren Behälterendes unter
einem Winkel, der gleich dem Halbkegelwinkel der Benalterwand 3 ist. Die Schnecken-Drehachse
verlauft also parallel zu derjenigen Mantellinie, die sich momentan gerade am nächsten
bei der Scnnecke befindet. Der Abstand der Schnecke 29 von der Benälterwand 5 ist
so bemessen, dass jede Windung des Flügels 29b die Behälterwand an einer Stelle
fast berührt.
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Ferner werden der äussere Teil der unteren Stirnfläcne des Kerns 29a
sowie der untere Rand 29c des Flügels 29b am unteren, freien Ende der Schnecke 29
durch eine bezüglich der Schnecken-Achse 31 rotationssymmetrische Hüllfläche begrenzt,
die in einem entlang der Schnecken-Achse 31 verlaufenden Schnitt beidseitig von
dieser je einen Kreisbogen 61, 63 bildet. Diese Kreisbogen haben einen Krümmungsradius
der geringfügig grösser ist als der Radius r der Aussenfläche des Schliesskörpers
53. Ferner fällt das Krümmungszentrum desjenigen Kreisbogens, der sich gerade am
nächsten beim Schliesskörper befindet, nämlich im vorliegenden Fall des Kreisbogens
63, mindestens annähernd mit dem Zentrum 65 des Schliesskörpers 53 zusammen.
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Bevor ein zu mischendes Gut in den Behälter 3 eingebracnt wird, wird
der Schliesskörper 53 ausgehend von seiner in der Figur 2 dargestellten Öffnungs-Stellung
um 900 um seine horizontale Drehachse verschwenkt. Der Schliesskörper gelangt dann
in seine Schliess-Stellung, in der er die Auslass-Öffnung 35 abschliesst und ein
wenig in den Behälter 3 hineinragt, namlicn bis zu der in aer Figur 2 strichpunktiert
eingezeichneten Kugelkalotte 67.
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Nun werden die zu mischenden Komponenten durch ein im Deckel 9 vorhandenes,
dicht abschliessbares Fenster in-den Behälter 3 eingebracht. Zum Mischen wird nun
die Schnecke 29 um ihre Achse 31 gedreht und zudem der Deckel 9 mitsamt der Schnecke
um die Achse 7 gedreht, wobei die Drenzahl der Schnecke wesentlich
grösser
ist als diejenige des Deckels. Auf diese Weise wird das sich im Behälter 3 befindende
Mischgut durcnmischt. Da der Behälter 3 oben durch den Deckel 9 und unten durch
den Kugelhahn 39 dicht abgeschlossen ist, kann der Mischvorgang notigenfalls auch
bei Unter- oder Überdruck erfolgen.
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Wenn man den Deckel 9 zunächst als ruhend annimmt, gelangt der untere
Rand 29c des Schnecken-Flügels 29 bei jeder Umdrenung der Schnecke ein Mal in diejenige
Stellung, in der er sich in der in der Figur 2 ersicntlichen Weise mit kleinem Spiel
an die Kugelkalotte 67 anschmiegt. Der Abstand des Randes 29c vom Scnliesskorper
beträgt dann höchstens 5 , und beispielsweise 1 bis 3 g des Schliesskörper-Durchmessers.
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Wenn nun der Deckel 9 und die Schnecke 29 um die Achse 7 rotieren,
wandert die Schmiegestelle des Randes 29c um die ganze Kugelkalotte 67 herum. Dies
gewährleistet, dass auch das auf dem Schliesskörper aufliegende I.4ischgut bewegt
und durcnmischt wird.
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Wenn das Mischgut ausreichend durchmischt ist, können die Motoren
17 und 23 ausgeschaltet werden, wobei dies aber nicnt unbedingt notig ist. Ferner
wird nun ein Gefäss unter den Kugelhahn 39 gestellt. Nun kann der Kugelhahn geöffnet
werden, so dass das iIischgut aus dem Behälter 3 heraus in das erwähnte Gefäss strömt.
Wenn der Schliesskörper 53 zum Heraus lassen des Mischgutes in die in der Figur
2 dargestellte Offnungs-Stellung verschwenkt wird, kann das Mischgut durch die mit
der Auslass-Offnung 35 fluchtende, vertikale Durchgangs-Öffnung 53a sehr schnell
vertikal nach unten strömen. Wenn jedocn nur ein Teil'des sich im Behälter 3 befindenden
Mischgutes herausgelassen werden soll, kann man den Kugelhahn mühelos auch dann
wieder schliessen, wenn der Bekälter 3 noch Mischgut enthalt. Ferner karin die Entleerungsgeschwindigkeit
natürlich auch dosiert werden, indem man den Schliesskörper 59 in eine Zwischenstellung
verschwenkt, in der seine Durchgangsöffnung 53a geneigt verläuft.
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Wenn der Kugel@ann 39 gere@nigt werden soll, kann man die Schrauben
49 lösen und den Gehäuse-Unterteil 45 entfernen. Wenn sich der Schliesskörper 5
in der gezeichneten Stellung befindet, in der die Hut 55a vertikal verlauft, kann
der Schliesskörper ohne Demontage des Verstellorgenes 53 nacn unten ausgefahren
werden. Nun kann der Kugelhahn gereinigt und nachher in umgekehrter Reihenfolge
wieder zusammengebaut werden. Der ganze Auslass kann also mit geringem Zeitaufwand
einwandfrei gereinigt werden.
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Der Kugelhahn kann aucn bei grossen Abmessungen des Behälters 3 und
der Auslass-Öffnung 35 manuell geöffnet und geschlossen werden. Falls das Entleeren
des Behälters 3 automatisiert werden soll, kann man natürlich ohne weiteres ein
beispielsweise pneumatisch betätigbares Verstellorgan vorsehen.
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Im übrigen kann statt einer eingängigen auch eine zwei- oder mehrgängige
Scnnecke vorgesehen werden. In diesem Fall kann der untere Rand von jedem Flügel
derart ausgebildet werden, dass er wieder bei jeder Drehung der Schnecke in geringem
Abstand über den Schliesskörper gleitet.