DE3110437A1 - "mischer" - Google Patents

Description

WERNER & PFLEIDERER Stgt.-Feuerbach,

17.März 1981 Pat.-Es/Hl PE 8006

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Mischer

Die Erfindung betrifft einen Mischer der im Oberbegriff das Patentanspruches 1 angegebenen Art. Ein derartiger Mischer ist aus der DE-PS 2 247 518 bekannt.

Die Erfindung hat zum Ziel, den bekannten Mischer dahingehend zu gestalten, daß dessen vorteilhafte Anwendung auch bei solchen Mischgutkomponenten erreicht ist, die leicht zur Kompaktierung neigen. Das Prinzip des bekannten Mischers beruht darauf, daß die Mischgutkomponenten in getrennten Bereichen zunächst einer Grobvermischung und anschließend einer f Intensiwermischung zugeführt werden. Das in den Mi

scher diskontinuierlich eingebrachte Mischgut gelangt nicht unmittelbar in den unteren Mischbereich, sondern erst nach einer Phase des Vormischens, wodurch das für eine kontinuierliche Mischgutehtnahme erforderliche gute Mischergebnis erzielt wird. Die Trennung beider Mischbereiche wird durch die Ausbildung einer förderungsneutralen Zone zwischen den Förderbereichen der im Mischergehäuse umlaufenden Misch-

schnecke erreicht. Im Umfeld des Einwirkungsbereiches dieser förderungsneutralen Zone der Mischschnecke wird das Mischgut aufgrund deren unterschiedlicher Steigungen sich ausbildenden Strömungsverhältnisse komprimiert, während im benachbarten Bereich sich eine Ruhezone bildet, in der ein lockerer übergang eines Anteiles des Mischgutes in den unteren Mischerbereich r zum Zwecke der Intensiwermischung und Austrag

erfolgt.

Die in besonderer Weise dem Aufschluß der diskontinuferlich zugegebenen Mischgutkomponenten dienende Verdichtung des Mischgutes wirkt sich bei einzelnen Mischgutbestandteilen die zur Agglomeratbildung neigen, nachteilig aus.

Hierunter zählen insbesondere bestimmte .der Einfärbung des Mischgutes dienende organische Pigmente. In bestimmten Arbeitsphasen, so beispielsweise am Ende eines Mischprogramms ist der Mischer nur teilgefüllt. Eine solche Teilfüllung hat zur Folge, daß die Trennebene der beiden Mischbereiche zur Mischerachse schräg verläuft. Die Kompressionszone fällt im Übergangs bereich zur Ruhezone stark ab, so daß eine ausreichende Trennung der Mischbereich-2 nicht mehr gewährleistet ist. .

Der Erfindung liegt die Aufaabe zuqrunde den ein- ' ganqs genannten Mischers so auszubilden, daß ein vom Füllgrad des Mischer unabhängiger stabiler Verlauf der durch die forderungsneutralen Zone der Mischschnecke zwischen dem oberen und unteren Mischbereich gabildeten Trennebene erreicht ist, um in diesen Mischbereichen eine getrennte Vermischung auch zur Agglomeratbildung neigender Mischgut-

komponenten sicherzustellen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentansnruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Aus der DE-OS 2 oo7 3o9 ist ein Kegelmischer mit zwei Rührgliedern bekannt, wobei die rinos der Gefäßwand umlaufende Schnecke eine gleichbleibende, nicht unterbrochene Steigung aufweist und das zweite Rührglied ebenfalls um die Mischerachse umlaufend angeordnet ist. Dieser bekannte Mischer ist somit von anderer Bauart mit einheitlicher Mischgutströmung, wobei dessen zweites umlaufendes Rührglied lediglich zur Mischgutauflockerung dient, so daß eine ungleiche Verweilzeit diskontinuierlich zugegebener Mischkomponenten nicht verhindert ist. · Eine kontinuierliche Entnahme ausreichend durchmischten Gutes auch bei teilgefülltem Mischgefäß ist nicht möglich,

Die erfindungsgemäße Mischerausbildung hingegen verhindert ein vorzeitiges Absinken der Mischgutkomponenten in den unteren Mischbereich auch bei teilgefülltem Mischbehälter. Die Anordnung der zentrischen Mischschnecke in der Längsachse des Mischbehälters und deren Erstreckung bis in die förderuncrsneutrale Zone ermöglicht eine Stabilisierung des durch diese Zone gebildeten Trennbereichs quer zur Längsachse des Mischers zwischen dem oberen und unteren Mischbereich. Darüber hinaus erfolgt hiermit eine Verminderung der unmittelbar in dieser Zone im Bereich der umlaufenden Mischschnecke bewirkten Mischgutverdichtung, so daß auch zur Agglomeratbildung neigende Zusatzstoffe optimal homogenisiert v/erden können.

Die zentrische Mischschnecke ist auf einfache Weise mit der Antriebswelle des Hauptantriebes der umlaufenden Mischschnecke verbindbar, so daß auf eine Getrennte Antriebseinrichtung verzichtet werden kann.

Entsprechend einer weiteren Ausbildung des Mischers nach Anspruch 2 ist ein optimaler Füllgrad des Mischbehälters erzielbar.

In einer weiteren Ausbildung des Mischers nach Anspruch 3 ist eine Erhöhung der Misohwirkung im unteren Mischbereich des Mischers und damit eine Verringerung der Mischzeit erreicht. Des weiteren ist eine homogene Mischgutübergabe aus beiden Mischbereichen gewährleistet.

Gemäß einer zur Erzielung dieser Wirkung bevorzugten Ausbilduna nach Ansnruch 4 wird eine verstärkte Energieeinleituna in das Mischgut erm^alicht, so daß ein hoher Aufschluß auch diskontinuierlich zugegebener Zusatzstoffe erreicht ist.

Im folgenden ist die Erfinduna an Hand eines in der Zeichnung dargestellten AusführungsbeisOiels C" näher erläutert.

Hierbei zeigen:

Fig. 1 einen sog. Kegelschneckenmischer im Länas-

schnitt in schematischer Darstellung mit bis

in die förderungsneutralen Zone reichender zentrischer Mischschnecke

Fig. 2 den Kegelschneckenmischer nach Fig. 1 mit zusätzlicher Mischschnecke im Feinmischbereich

Fig. 3 eine weitere Ausbildung dieses KegeIschneckenmischers.

Der Kegelschneckenmischer ist gebildet aus einem sich nach unten kegelförmig verjüngendem Mischbehälter 1 mit einem Deckel 2 in dem sich eine öffnung 3 für die

diskontinuierliche Zugabe einzelner Mischgutkomponenten befindet. Im Mischbehälter 1 ist eine Mischschnecke 4 angeordnet, die in einem an Mischbehälterboden angeordneten Lager 5 und in einem Kegelradgetriebe 6 drehbar gelagert ist. Das Kegelradgetriebe 6 wird von einem Dreharm 7 getragen, dessen innere Welle 8 zur Drehmomentübertragung der Mischschnecke 4 über ein Kegelradgetriebe 9 sowie das Schneckengetriebe Io durch den Antriebsmotor 23 angetrieben wird. Au^er der Drehbewegung um ihre Achse wird die Mischschnecke 4 durch den Antriebsmptor 11 sowie des Schneckengetriebes· 24 über den Drehkopf des Kegelradgetriebes 9 und den Dreharm 7 in eine rings der Mischbehälterwandung umlaufende Bewegung versetzt.

Der obere Bereich der Mischschnecke 4 ist mit kleinerer

f Steigung 12, ihr unterer Bereich mit größerer Steigung

ausgebildet. Zwischen beiden Bereichen befindet sich eine förderungsneutrale Zone 14 in der überhaupt kein Mischgut gefördert wird. Aufgrund des unterschiedlichen Förderverhaltens der Mischschnecke 4 verdichtet sich das Mischgut in der förderungsneutralen Zone 14 die sich, wie strichpunktiert dargestellt, als Ruhezone 15 über den ganzen Gehäusequerschnitt erstreckt.

In der Zentralachse des Mischbehält3rs 1 ist eine

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weitere Mischschnecke 16 angeordnet, die bis etwa zur Mitte der Ruhezone 15 reicht und deren Steiouncr gleich aro3 ist wie die Steigung 12 der geaenüberliegendan Mischschnecke 4.

Der Drehantrieb der Mischschnecke 16 erfolgt wie bei der Mischschnecke 4 über den Antriebsmotor 23 und das Schneckengetriebe lo, dessen Abtriebswelle direkt mit der Mischschnecke 16 verbindbar ist.

Die Mischschnecke 16 verhindert ein Absinken des oberen durch die Ruhezone 15 nach unten begrenzten Vo rmis chbe rei ches des· Kegelschneckemiischers insbesondere bei dessen Teilfüllung. Außerdem vermindert sie durch ihre aufwärts gerichtete Förderwirkuna die Verdichtung des Mischgutes in der f 5 rde rungs neutralen Zone 14.

Der untere durch die Ruhezone 15 nach oben begrenzte Peinmischbereich behält ein im wesentlichen konstantes Mischvolumen unabhängig vom Füllgrad des Kegelschneckenmischers. Der Austrag des Mischgutes aus dem Mischbehälter 1 erfolgt über einen Austraasstutzen 17 der mit dem Gehäuse 13 einer Austragsschnecke 19 verbunden ist. Die Austragsschnecke 19 wird durch einen stufenlos regelbaren Motor 2o angetrieben, so daß eine Zudoaieruna der fertiggemischten Mischgutkomponenten in einen nicht näher dargestellten

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Extruder zur Weiterverarbeitung erfoloen kann.

Zur Erhöhung der Mischwirkung im Feinmischbereich ist wie in Fig. 2 dargestellt, die Mischschnecke 16 mit einer zusätzlichen Mischschnecke 21 kombiniert. Um die Ruhezone 15 zu erhalten, verbleibt zwischen beiden Mischschnecken 16 bzw. 21 ebenfalls ein förderunwirksamer Raum 22.

Die Mischschnecke 21 ist in ihrem Außendurchmesser entsprechend dem Gehäuse 1 nach unten verjüngt und tangiert unter Einhaltung des erforderlichen Bewegungsspiels die Mischschnecke 4. Hierdurch wird das Mischgut einer gesteigerten Umwälzung unterzogen, so daß auch bei verringerter Mischzeit eine optimale Mischwirkung erreicht ist.

Die Förderleistung der Mischschnecke 21, die sich bei gleichbleibendem nach unten verjüngtem Schneckendurchmesser dann aus den Variablen Schneckensteigung und Schneckendrehzahl ergibt, entspricht der Förderleistung der Mischschnecke 16, so daß bei ebenfalls aufwärts gerichteter Förderwirkung im förderunwirksamen Raum keine Verdichtung des Mischgutes stattfindet. Hierbai erfolgt eine lockere Mischgutübergabe aus dem oberen Mischbereich in den unteren Mischbereich.

Bei Mischgutkomponenten kleinster Körnung die zur

Brückenbildung neigen, kann gemäß Fia. 3 die Mischschnecke 21 durch eine zylindrische Stonfschnecke 25 ergänzt oder als solche auch bi<5 in die Austraasöffnung 26 geführt werden, um zualeich als Stcnfschnecke zu dienen. In diesem Fall i-st der Austragsstutzen .17 konzentrisch zur Längsachse des Mischbehälters vorzusehen und die Mischschnecke 4 einseitig, . d.h* fliegend gelagert anzuordnen.

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Claims (5)

WERNER Ik PFLEIDERER Stqt. -Feuerbach, 17.März 1981 Pat.-Es/Hl PE 3oo6 Patentansprüche

1) Mischer mit einem kegelförmiaen sich in Materialauslaßrichtung nach unten verjünaendem Mischbehälter, einer hierin angeordneten um ihre Achse

Γ und im Mischbehälter umlaufend antreibbaren Misch

schnecke deren oberer Bereich mit kleiner Steigung und deren unterer Bereich im Anschluß an eine förderungsneutrale Zone mit großer Steigung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischschnecke (4) um eine in der Längsachse des Mischbehälters (1) in dessen oberen Bereich angeordnete zentrische Mischschnecke (16) umläuft/ die längsseits zylindrisch ausgebildet und antreibbar'ist, sich bis in die förderuncrsneutrale Zone (14) erstreckt und mit ihrem Außendurchmesser die Mischschnecke (4) nahezu tangiert.

2) Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Variablen - Durchmesser, Steigung und Drehzahl - bestimmbare Förderleistung der Mischschnecke (16) der Förderleistung der Mischschnecke (4) mit kleiner Steigung entspricht.

3) Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch crekennzeichnet, daß die zentrische Mischschnecke (16) im Anschluß an einen förderunwlrksamen Raum (22) eine weitere Mischschnecke (21) aufweist, deren Förderleistung dem der zentrischen Mischschnecke (16) entspricht.

4) Mischer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischschnecke (21) mit ihrem Außendurchmesser die umlaufende Mischschnecke (4) längsseits tangiert.

5) Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrische Mischschnecke (16) unmittelbar mit der Antriebswelle eines mit dem Antriebsmotor (23) verbundenen
Schneckengetriebes (lo) für die Mischschnecke (4) verbunden ist.