DE3519713A1

DE3519713A1 - Mischer

Info

Publication number: DE3519713A1
Application number: DE19853519713
Authority: DE
Inventors: Paul Prof. Dr.-Ing. 4300 Essen Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-06-01
Filing date: 1985-06-01
Publication date: 1986-12-04

Description

Mischer
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Mischer mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches Das Mischen kleiner Mengen Pulver ist die schwierigste aller Mischaufgaben, insbesondere wenn auch kleine Mengen Flüssigkeit einzumischen sind. Der Grund hierfür liegt darin, daß im Mischgut sowohl Coulomb-Reibung als auch Kohäsion zwischen den Partikeln einerseits und den Wandungen des Mischers andererseits in Erscheinung treten, ja sogar aegenüber den Massenkräften des Mischgutes dominieren können. Die Kohäsion beruht dabei vorwiegend auf Van-der-Waals'schen Haftkräften und/oder Flüssigkeitsbrücken.
Sie führt zu unerwünschter Agglomeration, Klumpen- und Knotenbildung sowie zu Wandansätzen.
Mischer für diese Aufgabe müssen als Anforderungen für intensives Mischen erfüllen: Mechanisches Fluidisieren des Mischgutes, seine dreidimensionale Bewegung, desagglomerierendereinzelnenPartikeln und ständiges Abstreifen der Wandungen des Mischgefäßes. Weitere Anforderungen an einen guten Mischer betreffen seine Handhabung: Leichtes Füllen, wozu das Zugeben von Komponenten während des Mischens gehört, das restlose Entleeren und bequeme Reinigen bei guter Kontrollmöglichkeit.
Zum Erfüllen dieser Forderungen wurden zum Teil hochdifferenzierte mechanische Gebilde entwickelt. Eine Obersicht gibt H. Rieß, Aufbereitungs-Technik 20 (1979), S. 1/25. - FUr das Mischen kleiner Mengen hochviskoser Flüssigkeit hat sich die relativ einfache Maßnahme bewährt, einen Rührer rotieren und gleichzeitig ai\al oszillieren zu lassen, siehe DE 2158002.
Die bisher auf dem Markt befindlichen Mischer fUr Pulver erfüllen die angefUhrten Forderungen nur unvollkommen. Insbesondere sind sie nicht in der Lage, zu vermeiden, daß Pulver an den Wandungen anhaften bzw. dünne Schichten feuchten Pulvers örtlich an die Wandungen aufgestrichen werden, dort festhaften und am Mischprozeß nicht teilnehmen. Ein weiterer Nachteil ist der hohe spezifische Leistungsbedarf, der zu unerwünschter Erwärmung des Mischgutes fUhrt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Mischer für Pulver zu schaffen, der mit geringem Energieaufwand sowohl das Mischgut vollständig desagglomeriert als auch alle Wandungen in geringem Abstand überstreicht, um sie frei von Pulver oder Belägen zu halten, wobei gleichzeitig eine leichte Bedienbarkeit, Entleerung des Mischgefäßes und Reinigung der Mischwerkzeuge vorhanden ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Mischer entsprechend dem Oberbegriff der Erfindung das kennzeichnende Merkmal 3 aufweist.
Zum Entfernen bereits gebildeter Beläge an der Innenwand des Mischgefäßes ist es vorteilhaft, den Mischer mit den Merkmalen 3.1 zu versehen.
Die optimale Wirksamkeit der Hubbewegung des Mischers stellt sich dann ein, wenn die Hubgeschwindigkeit v entsprechend dem Merkmal 3.2 gewählt wird.
Eine sichere und konstruktiv einfache Verwirklichung der Hubbewegung bei einem Mischer entsprechend dem Oberbegriff erzielt man durch die Ausbildung entsprechend dem Merkmal 4.
Das Steuern der Hubbewegung des Mischers läßt sich den Anforderungen des Mischvorganges vorteilhaft anpassen, wenn der Mischer das Merkmal 4.1 aufweist.
Für das Füllen und Entleeren des Mischgefäßes ist die optimale Position der Mischwerkzeuge im oberen Totpunkt, für das Nachfüllen hingegen am unteren.
Dies erreicht man mit einem Mischer dadurch, daß er das Merkmal 4.2 aufweist.
Eine günstige Übertragung der Wirkung des Nockens oder einer Taumelscheibe auf die Rührwelle erzielt man bei dem Mischer dadurch, daß er das Merkmal 5 aufweist.
Eine vorteilhafte Lagerung der Rührwelle zur gleichzeitigen Ausführung einer Rotations- und Längsbewegung erzielt man bei einem Mischer durch das Merkmal 5.1.
Das bequeme Füllen, Entleeren und Wechseln des Mischgefäßes sowie das Reinigen der Mischwerkzeuge läßt sich bei dem Mischer dann durchführen, wenn er das Merkmal 6 aufweist.
Eine besonders günstige Zugänglichkeit erreicht man bei dem Mischer, wenn er das Merkmal 6.1 zeigt.
Der Gegenstand dieser Erfindung ist gewerblich zu verwenden als Pulvermischer in Laboratorien der pharmazeutischen Industrie, des Pflanzenschutzes, der Chemie und überall dort, wo es darum gehtkleine Mengen von Wirkstoff in Form von Pulvern und/oder Flüssigkeit mit pulverförmigen Trägerstoffen zu mischen.
Die Erfindung wird durch Skizzen näher beschrieben. Figur 1 zeigt Mas 1 Mischgefäß 1, die Rühr- welle 2, Mischflügel 3, den Deckel 4, eine Füllöffnung mit dem Stopfen 5 und sein Gestänge 6, die Antriebsriemenscheibe 7, den Antriebsmotor 8, den Riemen 9, einen Nocken 10, den Motor 11, elektrische Schalter 12, ein federndes Lenkerblatt 13, ein Pendellager 14, Nadellager 15 und eine Dichtung 16. Ferner zeigt Figur 1 den Abstand a zwischen zwei Rührzonen, den Abstand b zwischen der äußersten Rührzone und der Stirnseite des Mischgefäßes, den Hub h der Rührerwelle, die Geschwindigkeit der Hubbewegung v, Wandabstand s und Dicke d.
Figur 2 und Figur 3 zeigen das Gehäuse 17 mit dem über die Seitenwand ragenden Mischgefäß 1 sowie die Puffer 18.
Die Erfindung wird durch Angaben zu einer typischen Ausführung verdeutlicht: Durchmesser und Höhe des Mischgefäßes ca. 30 - 100 mm, Zahl der Mischzonen ca. 2 - 6, mit je Zone ca. 1 - 3 Mischflügeln, Dicke der Mischflügel ca.
0,2 - 5 mm, Winkelgeschwindigkeit oV ca. 200 - 2000 1/sec., Hubhöhe h ca. 10 mm, Hubfrequenz ca. 1/sec und Überstand des Mischgefäßes über die Seitenwand des Gehäuses ca. die Hälfte des Durchmessers.

Claims

Patentanspruch Mischer mit folgenden Merkmalen: 1. einem rotationssymmetrischen Mischgefäß mit 1.1 einem zylindrischen Mantelstück, in dessen Achse sich 2. eine Rührwelle befindet, die 2.1 mit Mischflügeln besetzt ist, welche 2.1.1 in Rührzonen angeordnet sind und die zusammen 2.2 eine schnelle Drehbewegung und 2.3 eine Hubbewegung ausführen dadurch gekennzeichnet, daß 3. eine Beziehung besteht zwischen dem Hub h, dem größten Abstand a benachbarter Rührzonen und dem größten Abstand b der äußeren Rührzonen zu den Stirnflächen des Mischgefäßes: h = b > a und 3.1 die Enden der Mischflügel in axialer Richtung eine Dicke d im Verhältnis zum Wandabstand s von lc d/sv 5 aufweisen und 3.2 zwischen der maximalen Hubgeschwindigkeit v der Rührwelle mit den Mischflügeln, ihrer Winkelgeschwindigkeit o und der Dicke d der Mischflügel der Zusammenhang besteht: v = d Co /2 Tr, und daß für 4. die Hubbewegung der Rührwelle eine Nocken- oder Taumelscheibe vorhanden ist und für 4.1 den Antrieb der Nocken- oder Taumelscheibe ein eigener Motor vorhanden ist und 4.2 eine aus Schaltuhr, Gestänge des Stopfens der Füllöffnung, elektrischen Schaltern, Antriebsmotor und Motor aufgebaute Steuerschaltung vorhanden ist, daß 5. die Rühr,welle mittels eines Pendel lagers mit einem federnden Lenker verbunden ist und 5.1 die Rührwelle in Nadellagern gelagert ist und daß 6. das Mischgefäß am Eck eines überstehenden Gehäuses so angeordnet ist, daß es über die seitliche Berandung herausragt'und daß 6.1 das Gehäuse am Boden und an einer Seite mit Puffern versehen ist.