DE3344531C2

DE3344531C2 - Mischvorrichtung

Info

Publication number: DE3344531C2
Application number: DE3344531A
Authority: DE
Inventors: Bernhard 4000 Düsseldorf Balkenhol; Roland Dr. 4790 Paderborn Lücke
Original assignee: Gebrüder Lödige, Maschinenbaugesellschaft mbH, 4790 Paderborn
Priority date: 1983-12-09
Filing date: 1983-12-09
Publication date: 1987-03-19
Also published as: US4674887A; ES537609A0; ES8602430A1; DE3344531A1; JPH0421532B2; JPS60139326A

Abstract

Eine Mischvorrichtung hat einen Mischbehälter und ein in diesem angeordnetes Mischwerk, das eine den Mischbehälter entlang seiner Längsachse durchsetzende, drehbar gelagerte, mit einem Antriebsmotor verbundene antreibbare Welle und an dieser angeordnete, radial verlaufende Arme, an deren äußerem Ende sich jeweils ein nahe der Wand des Mischbehälters umlaufendes Mischwerkzeug befindet, aufweist. Jedes Mischwerkzeug ist sowohl am vorderen als auch am hinteren Ende mit wenigstens einer in einem Winkel zur Umlaufebene des Mischwerkzeuges verlaufenden Arbeitsflanke versehen. Die Arbeitsflanke am einen Ende jedes Mischwerkzeuges verläuft unter einem anderen Winkel zur Umlaufebene des Mischwerkzeuges geneigt als am anderen Ende. Die Welle des Mischwerkzeuges ist mit umkehrbarer Drehrichtung anzutreiben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung mit einem im wesentlichen horizontal liegenden Behälter, mit einer den Behälter entlang seiner Längsachse durchsetzenden Welle, die an einen Antriebsmotor angeschlossen ist, und mit an der Welle über radial verlaufende Arme befestigten pflugscharartigen Mischwerkzeugen, die nahe der Wand des Behälters umlaufen, wobei jedes Mischwerkzeug an seinem in Drehrichtung vorderen Bereich wenigstens eine in einem Winkel α zur Umlaufebene des Mischwerkzeuges verlaufende Arbeitsflanke aufweist.
Mischvorrichtungen dieser Art sind bekannt (DE-AS 11 36 890). Die Mischwirkung bzw. Mischleistung derartiger Mischvorrichtungen hängt nicht unwesentlich von der Gestalt bzw. Form der Mischwerkzeuge ab. Für die verschiedensten Mischgüter und Mischprobleme verwendet man deshalb unterschiedlich gestaltete Mischwerkzeuge. Wird eine Mischvorrichtung stets für gleichartige Mischgüter verwendet, liefern auf das spezielle Mischproblem abgestellte Mischwerkzeuge befriedigende Ergebnisse. Sollen jedoch unterschiedliche Mischgüter in der Mischvorrichtung verarbeitet werden, was in kleineren Betrieben mit häufig wechselnden Mischproblemen vielfach der Fall ist, muß man die Mischwerkzeuge auswechseln, wenn man optimale Mischergebnisse erzielen will.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mischvorrichtung zu schaffen, die geeignet ist, unterschiedliche Mischgüter mit optimaler Wirkungsweise zu verarbeiten, ohne daß beim Übergang von einem auf ein anderes Mischgut Umbauten an der Mischvorrichtung notwendig wären.
Diese Aufgabe wird bei einer Mischvorrichtung der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, daß jedes Mischwerkzeug an seinem in Drehrichtung hinteren Bereich wenigstens eine in einem Winkel β zur Umlaufebene des Mischwerkzeuges geneigt verlaufende Arbeitsflanke aufweist, daß die Winkel α und β unterschiedlich sind und daß die Welle mit umkehrbarer Drehrichtung antreibbar ist.
Die erfindungsgemäße Mischvorrichtung vereinigt sozusagen zwei Mischer in einem, denn man ist in der Lage, durch einfaches Umschalten der Drehrichtung des Mischwerkes mit zwei mehr oder weniger unterschiedlich gestalteten Typen von Mischwerkzeugen zu arbeiten und dementsprechend nacheinander sehr verschiedene Schüttgüter zu bearbeiten.
Es hat sich gezeigt, daß Schüttgüter dann mit optimalem Wirkungsgrad in einem Mischer bearbeitet und seitlich gefördert werden, wenn die auf das Schüttgut einwirkenden Arbeitsflanken der Mischwerkzeuge eine Kontur aufweisen bzw. in einem Winkel zur Umlaufebene der Mischwerkzeuge stehen, die bzw. der etwa den inneren Bruchlinien des zu bearbeitenden Misch- oder Schüttgutes entsprechen. Da die inneren Bruchlinien bei den verschiedenen Mischgütern unterschiedlich verlaufen, ist es nicht möglich, ein für alle Schüttgüter optimal geeignetes Mischwerkzeug zu entwickeln. Mit der vorliegenden Erfindung wird aber eine Mischvorrichtung geschaffen, die für eine sehr große Anzahl verschiedener Mischgüter ein wenigstens nahezu passendes Mischwerkzeug zum Einsatz bringen kann, denn es genügt, wenn die jeweils zum Einsatz kommenden Arbeitsflanken der Mischwerkzeuge ungefähr den inneren Bruchlinien des jeweils zu bearbeitenden Schüttgutes entsprechen.
Zum Ermitteln der inneren Bruchlinien eines bestimmten Schüttgutes wird eine ebene Fläche rechtwinklig durch das Schüttgut hindurchbewegt, so daß sich vor ihr ein Materialstau aufbaut, den die Fläche vor sich her schiebt. Dieser Materialstau nimmt die Form eines von der inneren Reibung des Schüttgutes, d. h. von der Reibung der Schüttgutpartikel aneinander bestimmten Kegels an, dessen Begrenzungsfläche die gesuchte Bruchlinie darstellt. Die inneren Bruchlinien können für die verschiedenen Schüttgüter experimentell ermittelt werden. Sie sind für viele Schüttgüter ähnlich, so daß man für einen Großteil von Mischproblemen keil- oder pflugscharähnliche Mischwerkzeuge gleicher Kontur verwenden kann. Grundsätzliche Unterschiede der inneren Bruchlinien ergeben sich dann, wenn sich die Grundkonsistenz der Schüttgüter ändert. So haben trockene, rieselfähige Schüttgüter deutlich andere innere Bruchlinien wie feuchte und/oder klebrige Schüttgüter.
Mit der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung lassen sich sowohl trockene, rieselfähige Schüttgüter als auch feuchte bis klebrige Schüttgüter mit optimalem Wirkungsgrad zum Mischen bearbeiten.
Vorzugsweise ist der Antriebsmotor für die Welle der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung ein Motor mit reversibler Drehrichtung, jedoch ist es auch möglich, zwischen der Welle des Mischwerkes und dem Antriebsmotor ein Umkehrgetriebe vorzusehen. Auf diese Weise ist man in der Lage, durch einen einfachen Umschaltvorgang, sei es am Motor oder am Umkehrgetriebe, die jeweils gewünschte Drehrichtung der Welle einzustellen und dadurch die für das spezielle Mischproblem geeigneten Arbeitsflanken der Mischwerkzeuge zum Einsatz zu bringen.
Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der Erfindung sind die Arbeitsflanken am einen Ende der Mischwerkzeuge in einem spitzen Winkel und am anderen Ende in einem stumpfen Winkel zur Umlaufebene des jeweiligen Mischwerkzeuges angeordnet, so daß die Mischwerkzeuge, je nach Drehrichtung, eine möglichst "schlanke" Gestalt oder eine "stumpfere" Gestalt haben und dementsprechend entweder wie ein spitzer Keil oder wie ein stumpfwinkliges Werkzeug in das zu bearbeitende Mischgut eintauchen. Dabei können die stumpfer angeordneten Arbeitsflanken in einem stumpfen Winkel, d. h. einen Winkel über 45° zur Umlaufebene des jeweiligen Mischwerkzeuges stehen, jedoch sind auch Winkel von 45° und kleiner denkbar.
Zweckmäßig sind die Arbeitsflanken der Mischwerkzeuge konkav gewölbt, so daß sich eine pflugscharartige Gestalt ergibt, und zwar sowohl für die mit spitzem Winkel angeordneten Arbeitsflanken als auch für die mit stumpferem Winkel vorgesehenen Arbeitsflanken.
Zweckmäßig sind an jedem Ende der Mischwerkzeuge zwei Arbeitsflanken vorgesehen, die spiegelbildlich zueinander auf beiden Seiten der Mischwerkzeuge liegen, so daß die Mischwerkzeuge sozusagen doppelseitige pflugscharartige Mischwerkzeuge sind. Es ist aber auch möglich, die Arbeitsflanken nur an einer Seite der Mischwerkzeuge vorzusehen, was insbesondere im Stirnbereich des zylinderförmigen Mischbehälters sinnvoll ist, jedoch auch im mittleren Bereich des Mischbehälters vorteilhaft sein kann.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Mischvorrichtung schematisch dargestellt, und zwar zeigen
Fig. 1 eine Seitenansicht der gesamten Mischvorrichtung,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäß ausgestalteten Mischwerkzeuges,
Fig. 3 eine Draufsicht auf den Boden dieses Mischwerkzeuges und
Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV aus Fig. 2.
Die Mischvorrichtung 1 hat einen trommelförmigen oder zylinderförmigen Mischbehälter 2, der auf Füßen 3 abgestützt ist.
Im Mischbehälter 2 ist ein Mischwerk 4 angeordnet, das eine koaxial zum Mischbehälter 2 angeordnete Welle 5 mit an radialen Armen 6 befestigten Mischwerkzeugen 7 aufweist, die nahe der Innenwand des Mischbehälters 2 liegen und dicht an dieser Wand umlaufen, wenn die Welle 5 gedreht wird.
Die Welle 5 ist mit ihren beiden Enden in Lagern 8 und 9 an den Stirnwänden 10 und 11 des Mischbehälters 2 drehbar gelagert. Auf der Außenseite des Lagers 9 ist ein Antriebsmotor 12 für die Welle 5 angebracht, der mit reversibler Drehrichtung angetrieben werden kann, so daß er je nach eingestellter Drehrichtung die Welle 5 in der einen oder anderen Drehrichtung antreiben kann. Zum Umstellen der Drehrichtung des Antriebsmotors 12 braucht nur ein nicht dargestellter Schalter betätigt zu werden.
Wie die Fig. 2 bis 4 zeigen, haben die Mischwerkzeuge 7 an ihren beiden Enden unterschiedliche Gestalt. Am einen Ende 13 sind sie verhältnismäßig schlank ausgebildet und mit konkav gewölbten seitlichen Arbeitsflanken 14 versehen, die sich in einem spitzen Winkel zur Umlaufebene 15 des Mischwerkzeuges 7 beidseits dieser Umlaufebene spiegelbildlich erstrecken, wie insbesondere Fig. 3 zeigt.
Am anderen Ende 16 sind ebenfalls spiegelbildlich seitlich der Umlaufebene 15 Arbeitsflanken 17 angeordnet, jedoch stehen dieselben in einem wesentlich stumpferen Winkel zur Umlaufebene 15, wie insbesondere Fig. 3 erkennen läßt. Auch die Arbeitsflanken 17 sind konkav gewölbt.
Je nachdem ob man mit den steiler oder stumpfwinklig angestellten Arbeitsflanken 17 das im Mischbehälter 2 befindliche Schüttgut bearbeiten will oder mit den spitzwinklig angeordneten Arbeitsflanken 14, stellt man den Antriebsmotor 12 so ein, daß er die Welle 5 - in Fig. 2 gesehen - entweder nach links oder nach rechts dreht. Durch einfache Umkehr der Drehrichtung der Welle 5 lassen sich die sehr unterschiedlich gestalteten Enden 16 bzw. 13 der Mischwerkzeuge 7 als Arbeitsenden zum Einsatz bringen.
Aus Fig. 1 ist erkennbar, daß an den Stirnwänden 10 und 11 des Mischbehälters 2 sogenannte halbe Mischwerkzeuge 7 a angeordnet sind, d. h. Mischwerkzeuge, welche nur auf einer Seite Arbeitsflanken 14 und 17 aufweisen, nämlich an der in das Innere des Mischbehälters 2 weisenden Seite. Es ist aber auch möglich, solche halben Mischwerkzeuge 7 a im mittleren Bereich des Mischbehälters 2 anzuordnen und somit über die gesamte Länge der Welle 5 verteilt vorzusehen.

Claims

1. Mischvorrichtung mit einem im wesentlichen horizontal liegenden Behälter, mit einer den Behälter entlang seiner Längsachse durchsetzenden Welle, die an einen Antriebsmotor angeschlossen ist, und mit an der Welle über radial verlaufende Arme befestigten pflugscharartigen Mischwerkzeugen, die nahe der Wand des Behälters umlaufen, wobei jedes Mischwerkzeug an seinem in Drehrichtung vorderen Bereich wenigstens eine in einem Winkel α zur Umlaufebene des Mischwerkzeuges verlaufende Arbeitsflanke aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Mischwerkzeug (7, 7 a) an seinem in Drehrichtung hinteren Bereich (16) wenigstens eine in einem Winkel β zur Umlaufebene des Mischwerkzeuges geneigt verlaufende Arbeitsflanke (17) aufweist, daß die Winkel α und β unterschiedlich sind und daß die Welle (5) mit umkehrbarer Drehrichtung antreibbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (12) für die Welle (5) ein Motor mit reversibler Drehrichtung ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Welle (5) und dem Antriebsmotor (12) ein Umkehrgetriebe vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsflanken (14; 17 ) am einen Ende (13) der Mischwerkzeuge (7; 7 a) in einem spitzen Winkel und am anderen Ende (16) in einem stumpferen Winkel zur Umlaufebene (15) des Mischwerkzeuges verlaufen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsflanken (14; 17) der Mischwerkzeuge (7; 7 a) konkav gewölbt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Ende (13; 16) der Mischwerkzeuge (7) zwei Arbeitsflanken (14; 17) vorgesehen sind, die spiegelbildlich zueinander auf beiden Seiten des Mischwerkzeuges angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Stirnwänden (10, 11) des Mischbehälters (2) umlaufenden Mischwerkzeuge (7 a) auf einer Seite ihrer Umlaufebene (15) mit einer vorderen und einer hinteren konkaven Arbeitsflanke (14 und 17) versehen und auf der gegenüberliegenden Seite flach ausgebildet sind, damit sie im gleichförmigen Abstand parallel zur entsprechenden Stirnwand in geringem Abstand von derselben liegen.