DE3404062C2 - Vorrichtung zum Mischen von Stoffen - Google Patents

Abstract

Ein Mischer oder eine Mischvorrichtung umfaßt ein Mischergehäuse mit einem Mischraum und einem Materialeinlaß, durch den der zu mischende Stoff in den Mischraum geladen wird, einen hydraulischen Zylinder mit einem Kolbenstab, an dem das Arbeitsgewicht befestigt ist, um gemeinsam mit der Kolbenstange zwischen einer angehobenen und einer abgesenkten Position bewegt zu werden, eine Auflagerkonstruktion, auf der der Zylinder zwischen einer Arbeitsstellung, in der sich das Arbeitsgewicht über dem Materialeinlaß befindet, und einer Bereitschaftsstellung, in der der Zylinder gemeinsam mit dem in angehobener Position befindlichen Arbeitsgewicht seitlich verschoben zum Materialeinlaß bewegt werden kann, und einem Antriebsmechanismus, der den Zylinder zwischen einer Arbeits- und einer Bereitschaftstellung hin- und herbewegt.

Description

gekennzeichnet durch

d) ein Auflager (26, 27; 28, 38) zur Aufnahme des Hydraulik-Zylinder-Aggregats (23, 29), das nur dann zwischen einer Arbeitsstellung und einer Bereitschaftsstellung senkrecht zur Längsachse des Zylinder-Aggregats (23, 29) beweglich ist, wenn das Arbeitsgewicht (24) in der angehobenen Position ist, wobei das Zylinder-Aggregat (23, 29) in der Arbeitsstellung genau über dem Materialeinlaß und in der Bereitschaftsstellung seitlich verschoben zum Materialeinlaß positioniert ist; und

e) einen Antrieb (32, 32a) für die Bewegung des Kolben-Zylinder-Aggregats zwischen der Arbeitsstellung und der Bereitschaftsstellung.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflager ein Gehäuse (27) aufweist, in dem das Kolben-Zylinder-Aggregat (23,29) mit dem Arbeitsgewicht (24) unabhängig von der Position untergebracht sind und das eine öffnung (30) hat, durch die der zu mischende Stoff eingefüllt wird, und die ein Trennwandelement (38) aufweist, das eine von der öffnung (30) zum Materialeinlaß reichende Rutsche bildet, wenn das Kolben-Zylinder-Aggregat (23, 29) mit dem angehobenen Arbeitsgewicht (24) in der Bereitschaftsstellung ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennwandelement (38) senkrecht zur Bewegungsrichtung des Kolben-Zylinder-Aggregats (23,29) zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Position beweglich ist und daß ein zweiter Antrieb (35) für die Verstellung des Trennwandelements (38) vorgesehen ist, in der Schließstellung gemeinsam mit dem Gehäuse (27) eine Rutsche bildet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennwandelement (38) vom Kolben-Zylinder-Aggregat (23,29) für eine gemeinsame Bewegung mit diesem getragen wird, wobei das Trennwandelement (38) eine Rutsche bildet, wenn das Kolben-Zylinder-Aggregat (23,29) in die Bereitschaftstellung gebracht wurde und damit von dem Abschnitt des Gehäuses, wo die öffnung ist, abgetrennt wird.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen von Stoffen entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein bekannter Innenmischer gemäß F i g. 1 (vgl. JP-OS 1 13 047/82) umfaßt ein Mischgehäuse 1, das einen im allgemeinen epitrochoidalen Mischraum 5 mit einem darin untergebrachten antreibbaren Rotorpaar 6 aufweist, eine auf dem Mischgehäuse 1 aufrecht stehende Rutsche oder Trichter 2, durch die der zu mischende ίο Stoff in den Mischraum 5 gefüllt werden kann, und ein Arbeitsgewicht 4, das zwischen einer angehobenen und einer abgesenkten Position in dem Trichter 2 beweglich angeordnet ist Das Arbeitsgewicht 4 drückt während es von der angehobenen Position in die abgesenkte Position gefahren wird, den zu mischenden Stoff, der in einer vorbestimmten Menge durch die Einfüllöffnung 3 in den Trichter 2 eingeleitet wurde, in den Mischraum S, um gleichzeitig die öffnung des Mischraums 5 zum Innenraum des Trichters 2 zu schließen. Der in den Mischraum 5 gefüllte Stoff wird von den Rotoren 6, die in zueinander entgegengesetzten Richtungen angetrieben werden, gleichmäßig gemischt Nach dem Mischen gelangt der gemischte Stoff aus dem Mischraum 5 heraus, indem die im unteren Bereich des Mischgehäuses 1 angebrachte Auswurfklappe 7 geöffnet wird. Bei diesem bekannten Innenmischer mußte, um ein gutes Mischergebnis zu erhalten, das Arbeitsgewicht 4 in seiner Bewegungsrichtung eine Dämpfung aufweisen.

Ein üblicher Antrieb für das Arbeitsgewicht 4 ist ein pneumatischer Zylinder 8, der auf dem Trichter 2 axial zu diesem ausgerichtet angeordnet ist Ein Kolben 9 im Zylinder 8 ist durch die Kolbenstange 10 mit dem Arbeitsgewicht 4 verbunden. Indem bei jedem Durchlauf einmal Druckluft in den Zylinderraum 11 gefüllt und wieder abgelassen wird, kann das Arbeitsgewicht 4 jeweils von der angehobenen zur abgesenkten Position und von der abgesenkten zur angehobenen Position bewegt werden.

Dieser bekannte Innenmischer hat den Nachteil, daß, wenn das Arbeitsgewicht 4 in die angehobene Position gebracht wird, damit der zu mischende Stoff durch die Öffnung 3 in den Trichter 2 gefüllt werden kann, zwangsläufig eine große Luftmenge in die Atmosphäre abgelassen wird und somit der Energieverlust groß ist. Aus diesem Grund müssen Kompressoren mit relativ großer Pumpleistung für längere Zeit betrieben werden, und es fallen hohe Betriebskosten an.

Ein weiterer Nachteil ist, daß der auf dem Trichter 2 stehende Zylinder 8 einen großen Hub für die Bewegung des Kolbenelements 9 haben muß, damit das Arbeitsgewicht 4 in dem Trichter 2 über die gesamte Länge des Innenraums bewegt werden kann. Die Vorrichtung wird somit insgesamt sehr hoch und kann nur in Hochraumgebäuden aufgestellt werden. Für die Installation einer solchen bekannten Mischvorrichtung fallen infolgedessen hohe Kosten beim Bau des Gebäudes an.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mischvorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die eine geringe Höhe aufweist und die weniger Kosten verursacht als herkömmliche Mischvorrichtungen. Sie soll in jedem vorhandenem Betriebsgebäude installiert werden können und geringere Betriebskosten erforderlich machen. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird der Zylinder, der das Arbeitsgewicht bewegt, seinerseits zwischen einer Arbeitsstellung und einer Bereitschaftstellung bewegt. In der Arbeitsstellung ist das Arbeitsgewicht unmittelbar über

dem Materialeinlaß zum Mischraum positioniert In der Bereitschaftstellung ist der Zylinder gemeinsam mit dem Arbeitsgewicht seitlich versetzt, so daß der Weg frei ist für den einzufüllenden Stoff, der übe^r die Rutsche dem Materialeinlaß zugeführt wird.

Die Vorrichtung kann außerdem mit einem Trennwandelement ausgerüstet werden, das gemeinsam mit den umliegenden Wänden eine Rutsche bildet, wenn der Zylinder mit dem angehobenen Arbeitsgewicht in der Bereitschaftstellung steht

Erfindungsgemäß kann der Zylinder, der das Arbeitsgewicht bewegt, wesentlich kürzer sein als bei den herkömmlichen Vorrichtungen, und somit wird die Höhe der Vorrichtung insgesamt geringer.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt eines herkömmlichen Innenmischers,

F i g. 2 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Innenmischers,

F i g. 3 einen Detailausschnitt des Mischers von F i g. 2 im größeren Maßstab; und

F i g. 4 einen Querschnitt des Mischers von F i g. 3 in der Aufsicht

Die F i g. 2 bis 4 zeigen einen erfindungsgemäßen Innenmischer mit einem Mischergehäuse 21, das einen allgemein epitrochoidalen Mischraum 39 aufweist, in dem ein Rotorpaar 40 antreibbar zum Mischen von eingefüllten Stoffen untergebracht ist Wie das Mischgehäuse von herkömmlichen Mischvorrichtungen ist das Mischgehäuse 21 fest auf einer Bank über dem Fußboden oder irgendeiner anderen beliebigen Gestellfläche montiert und hat eine Auswurfklappe 41, die im Bereich der Entladeöffnung in der Bank angeordnet ist. Das Mischergehäuse 21 weist einen Materialeinlaß gegenüber der Auswurfklappe 41 auf und ausgerichtet mit dem Materialeinlaß ist ein Trichter 22 starr auf dem Mischergehäuse 21 befestigt. Der Trichter 22 hat eine geringe Länge, die jedoch ausreicht, ein Arbeitsgewicht 24 vor ungewollten Bewegungen um seine Längsachse und/ oder in einer Richtung seitlich zu seiner Längsachse zu schützen, wenn es sich während des Mischvorgangs in der abgesenkten Position befindet. Anderenfalls würde das Verhalten des Stoffes, der gerade in dem Mischraum 39 gemischt wird, eine ungewollte Bewegung des Arbeitsgewichts 24 bewirken. Auf dem Trichter 22, der ein einstückiges Teil auf dem Mischergehäuse 21 sein kann, ist ein Rahmengestell 25 kastenförmig mit folgenden Wänden zusammengebaut: Dem Gehäusedeckel 25a und dem Gehäuseboden 256, der Vorderwand 25c und der Rückwand 25c/und den gegenüberliegenden Seitenwänden 25e und 25£ Das Rahmengestell 25 weist darin ein Paar im allgemeinen streifenartige, stabile Führungsschienen 26 auf, die starr an ihren gegenüberliegenden Enden mit der Vorder- und Rückwand 25c und 25t/ verbunden und parallel in der Nähe der jeweiligen Seitenwand 25e und 25 f angeordnet sind. Eine der beiden Führungsschienen 26 ist im mittleren Abschnitt unterbrochen, so daß eine Aussparung 26a entsteht. Sie dient, wie der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen ist, dem Durchgang einer rückwärtigen Tür 38 in senkrechter Richtung zu der unterbrochenen Führungsschiene 26.

Jede Führungsschiene 26 mit einer Kraft wiederstehen, die die Schienen beim Kneten des Materials im Mischraum 39 nach oben drücken würde.

Ein pneumatischer Zylinder 23, der das Arbeitsgewicht 24 zwischen der angehobenen und der abgesenkten Position in einer Richtung weg von bzw. hin zu dem Mischraum 39 bewegt, ist in einem Gehäuse 27 untergebracht das gemäß F i g. 4 im allgemeinen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt hat und das umgekehrt auf den Führungsschienen 26 durch eine Vorrichtung aus oberen und unteren Rollenpaaren 28 befestigt ist Diese oberen und unteren Rollenpaare 28 sind drehbar an dem Zylindergehäuse 27 befestigt; ein oberes Rollenpaar und ein unteres Rollenpaar werden von einer der beiden Führungsschienen 26 gehalten, se daß die Führungsschiene zwischen diesen Rollenpaaren angeordnet ist während das andere obere Rollenpaar und das andere untere Rollenpaar an der anderen Führungsschiene 26 gehalten werden. Wegen der Aussparung 26a der Führungsschiene 26 auf der Seite der rückwärtigen Tür 38, die für den Durchgang der rückwärtigen Tür 38 vorhanden ist sind zur Stabilisierung der Bewegung des Zylinders 23 bzw. des Zylindergehäuses 27 vorzugsweise drei Rollen des oberen Paares vorgesehen, die auf der unterbrochenen Führungsschiene ruhen. Der so gelagerte Zylinder 23 ist zwischen einer Arbeitsstellung, in der Zeichnung die durchgezogene Linie, und einer Bereitschaftstellung, in der Zeichnung die unterbrochene Linie, parallel zu den Führungsschienen 26 und senkrecht zur Bewegungsrichtung des Arbeilsgewichts 24 beweglich.

Für den Antrieb des Zylinders 23 wird entweder ein pneumatischer oder ein hydraulischer Zylinder eingesetzt, der von außen an der Rückwand 25c/des Rahmengestell 25 mit einer Befestigungsvorrichtung 33 gehalten wird, wobei seine Kolbenstange 32a durch die Rückwand 25c/ragt und drehbar mit dem Zylindergehäuse 27 durch die Gabelkupplung 34 verbunden ist

Der Zylinder 23 weist eine aus dem Gehäuse 27 herausragende Kolbenstange 29 auf, die das Arbeitsgewicht 24 trägt. Das Arbeitsgewicht 24 hat nicht nur die Aufgabe, das zu knetende Material, das durch eine vorzugsweise verschließbare Einfüllöffnung 30 in der Vorderwand 25c eingefüllt wurde, während es sich von der angehobenen zur abgesenkten Position bewegt, in den Mischraum 39 zu drücken, sondern auch die Aufgabe, den Materialeinlaß in dem Mischergehäuse 21 zu verschließen und damit den Stoff in den Mischraum 39 einzuschließen, in dem das Arbeitsgewicht 24 während des Mischvorgangs in der abgesenkten Position gehalten wird (siehe F i g. 3, die unterbrochene Linie).

In der bisher beschriebenen Konstruktion kann es vorkommen, daß der durch die Einfüllöffnung 30 einzufüllende Stoff auf den Bereich des Bodens 25έ> in der Bereitschaftstellung des Zylinders 23 streut. Dies ist abhängig von dem Stofftyp, der zu mischen ist. Erfindungsgemäß kann diese Möglichkeit ausgeschlossen werden durch die Verwendung der rückwärtigen Tür 38, die so angeordnet ist, daß sie mit einer Kolbenzylinderanordnung 35 in das Rahmengestell 25 hineingefahren oder wieder herausgefahren werden kann. Für diese Anwendung hat die Seitenwand 25e einen Schlitz, der mit der Aussparung 26a in der Führungsschiene 26 ausgerichtet ist.

Die rückwärtige Tür 38 wird für die Bewegung im und aus dem Rahmengestell 25 heraus von einer Kolbenzylinderanordnung 35 angetrieben, die starr mit einem Ausleger 36 an der Seitenwand 25e befestigt ist und derci Kolbenstange drehbar mit der rückwärtigen Tür 38 durch eine Gelenkverbindung 37 verbunden ist. F i g. 4 zeigt die rückwärtige Tür 38 in der offenen Stellung, weil der Zylinder 23 in der Arbeitsstellung (durchgezogene Linie) ist Wenn die rückwärtige Tür 38 in die

geschlossene Position fährt, liegt sie der Vorderwand gegenüber und bildet gemeinsam mit den Wänden 25c, 25e und 25/ eine Rutsche, die die Verlängerung des Trichters 22 bildet und mit diesem ausgerichtet ist

Obgleich in der Zeichnung nicht dargestellt, sind zur Erkennung der Position jedes Zylinders 23, 32 und 35 Grenzschalter oder ähnliche Positionsgeber zum Steuern elektromagnetischer Ventile in der Reihenfolge vorgesehen, in der die Zylinder nacheinander in Funktion gebracht werden. Die Zylinder wirken folgendermaßen zusammen:

Zunächst ist der Mischraum 39 leer; der zu mischende Stoff ist zur gleichen Zeit bereit, in die Einfüllöffnung 30 eingefüllt zu werden, das Arbeitsgewicht 24 befindet sich in der angehobenen Position gemeinsam mit dem Zylinder 23 in der Bereitschaftsteüung und die rückwärtige Tür 38 ist in der geschlossenen Position. Mit der rückwärtigen Tür 38 in der geschlossenen Position wird der innere Raum des Rahmengestells 25 in zwei Bereiche geteilt, ein Bereich bildet die Rutsche und der andere nimmt den Zylinder 23 mit dem Arbeitsgewicht 24 auf.

Nachdem der Stoff durch die Einfüllöffnung 30 und den Trichter 22 in den Mischraum 39 gefüllt wurde, und die Einfüllklappe 30 danach zugeklappt wurde, um die öffnung in der Vorderwand 25c zu schließen, wird die in der geschlossenen Position befindliche rückwärtige Tür 38 von dem Zylinder 35 aus dem Rahmengestell 25 heraus in die geöffnete Position bewegt, und gleichzeitig wird der Zylinder 23 mit dem Arbeitsgewicht von dem Zylinder 32 in die Arbeitsstellung gebracht. Wenn der Zylinder 23 in der Arbeitsstellung ankommt, wird das Arbeitsgewicht 24 durch den Zylinder 23 abgesenkt, um den zu mischenden Stoff in den Mischraum 39 zu drükken. Gleichzeitig damit werden die Rotoren 40 angetrieben und der Mischvorgang in bekannter Weise durchgeführt.

Nachdem der Mischvorgang beendet ist, werden die Rotoren 40 angehalten und die Auswurfklappe 41 geöffnet, so daß die gemischten Substanzen aus dem Mischraum 39 entladen werden. Nachdem der bedienende Arbeiter sich von der Entladung des gemischten Stoffes überzeugt hat und die Auswurfklappe 41 geschlossen hat, muß ein Schalter betätigt werden, damit der Zylinder 23 das Arbeitsgewicht 24 in die angehobene Position in die Nähe der Einfüllklappe 30 fährt. Wenn das Arbeitsgewicht in der angehobenen Position angelangt ist, wird der Zylinder 23 in dem Gehäuse 27 von dem Zylinder 32 aus der Arbeitsstellung in die Bereitschaftstellung gebracht und danach wird durch den Zylinder 35 die rückwärtige Tür 38 in die geschlossene Position gebracht

Weil das Arbeitsgewicht in der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht mehr so weit angehoben werden muß, um die öffnung zu dem Trichter freizumachen, sondern nur ein wenig über die Öffnung des Trichters 22 angehoben werden muß, wenn der Stoff in die Rutsche eingefüllt werden soll, kann nicht nur die Höhe der Vorrichtung insgesamt verringert werden, sondern auch die Betriebskosten, die bei herkömmlichen Vorrichtungen durch den hohen Verbrauch an relativ großen Druckluftmengen verursacht wurden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet mit einem pneumatischen Zylinder 23, der einen Innendurchmesser von 558,8 mm, einen Hub von 485 mm und eine Kolbenstange mit einem Durchmesser von 127 mm hat, während herkömmliche Vorrichtungen einen pneumatischen Zylinder 8 mit einem Innendurchmesser von 558,8 mm, einem Hub von 1485 mm und einer Kolbenslange mit einem Durchmesser von 127 mm haben. Weil der Hub für die Bewegung der Kolbenstange 29 im Zylinder 23 erfindungsgemäß um mehr als 1 m kürzer als bei herkömmlichen Vorrichtungen ist, ist die Länge des Zylinders 23 entsprechend kurzer als die bei herkömmlichen Vorrichtungen. Dadurch kann das Gebäude, in dem die erfindungsgemäße Vorrichtung installiert werden soll, eine geringere Höhe aufweisen als das, in dem die herkömmlichen Vorrichtungen installiert sind. Der Unterschied beträgt ungefähr 2 m oder mehr, entsprechend der Summe aus Zylinderlänge und Kolbenstangenhub. Damit können die Kosten, die bei dem Bau eines Gebäudes entstehen, verringert werden. Außerdem ist es möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung in irgendeinem bestehenden Niedrigdach-Fabrikationsgebäude zu installieren.

Obgleich die vorliegende Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurde, sind verschiedene Änderungen und Modifikationen im Rahmen der Erfindung möglich. Zum Beispiel kann der Antriebsmechanismus für die rückwärtige Tür, der in der Beschreibung als Kolben-Zylinder-Anordnung ausgeführt ist, durch eine Vorrichtung aus einem Gestell, das an der rückwärtigen Tür befestigt ist, mit einem Zahnstangengetriebe, das mit einem Elektromotor verbunden ist, ersetzt werden. In ähnlicher Weise kann der Antriebsmechanismus für den Zylinder 23, der in der Beschreibung mit einem Hydraulikzylinder 32 ausgeführt ist, durch einen Schraubenantrieb, der mit einem Elektromotor gekoppelt ist, ersetzt werden, oder es ist möglich, zwei Antriebsmechanismen einzusetzen, um den Zylinder 23 zwischen der Arbeits- und der Bereitschaftstellung hin- und herzubewegen.

Ferner ist es möglich, die Rollen 28 gegen Metallschlitten oder -lager auszutauschen.

Weiterhin ist es möglich, anstatt der rückwärtigen Tür mit dem zugehörigen Antriebsmechanismus eine Platte vergleichbarer Größe einzusetzen, die an der Vorderwand 25c anliegt und gemeinsam mit dem Zylinder 23 bewegt wird, so daß, wenn der Zylinder 23 in der Bereitschaftstellung ist, die Platte von der Vorderwand 25c entfernt positioniert ist und damit die Rutsche gebildet wird.

Der Begriff Mischvorrichtung steht gleichermaßen für eine Vorrichtung, die als Mischer verwendet wird, d. h. um Stoffe miteinander gleichmäßig zu vermischen sowie für den Begriff Kneter.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche: 1, Vorrichtung zum Mischen von Stoffen mit:

   a) einem Mischer (21) mit einem Mischraum (39), in dem mindestens ein Rotor (40) zum Mischen des Stoffes in dem Mischraum (39) angeordnet ist wobei das Gehäuse (21) einen Materialeinlaß zum Mischraum aufweist;

   b) einem Arbeitsgewicht (24), das zwischen einer angehobenen und einer abgesenkten Position beweglich ist und das, während es sich von der angehobenen Position zur abgesenkten Position bewegt, den Mischraum (39) mit dem Stoff befüllt; und

   c) einem Kolben-Zylinder-Aggregat (23, 29) mit einer Kolbenstange (29), die das Arbeitsgewicht (24) trägt;