DE69510485T2

DE69510485T2 - Mischapparat für Materialien

Info

Publication number: DE69510485T2
Application number: DE69510485T
Authority: DE
Inventors: Camille Fraisse
Original assignee: SOFRADEN IND SARL
Current assignee: SOFRADEN IND SARL
Priority date: 1994-04-12
Filing date: 1995-04-06
Publication date: 1999-10-28
Anticipated expiration: 2015-04-07
Also published as: EP0677323A1; EP0677323B2; FR2718367B1; ES2133693T5; EP0677323B1; FR2718367A1; DE69510485D1; ES2133693T3; DE69510485T3

Description

Die Erfindung ist dem technischen Gebiet der Geräte zuzuordnen, die zum Mischen verschiedener Materialien dienen, die lose in einer geschlossenen Kammer angeordnet sind, und die mit Hilfe von Werkzeugen, Rakeln u. a. das Durchmischen der einzelnen Eingabeprodukte ermöglichen.
Es sind verschiedene Mischertypen für die Behandlung von pulverförmigen Materialien bzw. in anderen Anwendungen bekannt, die im wesentlichen eine geschlossene Kammer mit einer obenseitigen Öffnung für die Eingabe der Produkte und unten einen Schieber zum Entleeren nach dem Durchmischen der Produkte umfassen.
Diese Mischtypen besitzen in der Regel eine lange, zylindrische Form und besitzen an den transversalen Enden mit Hilfe von Verbindungs- und Wälzlagern eine den Mischer durchlaufende lange Achse.
Die Achse ist mit einem technisch bekannten Antriebsorgan eines beliebigen zweckdienlichen Typs gekoppelt, wobei die Achse in der Länge Tragarme von Werkzeugen wie Pflugschar, Rakeln u. a. besitzt, die das Umrühren des Mahlguts und eine Homogenisierung sämtlicher Inhaltsstoffe ermöglichen.
Das Problem bei derartigen Mischern beruht im wesentlichen auf der Wahl der Werkzeuge, die für die Bewegung der zu vermischenden Materialmassen verwendet werden, wobei die Pflugschare gewöhnlich sehr kleine Angriffswinkel besitzen, so daß die Massen nur in sehr geringem Maße in der Querrichtung verschoben werden.
Außerdem ist zu berücksichtigen, daß diese industriell eingesetzten Mischer die Bearbeitung und das Durchrühren besonders großer Materialmassen ermöglichen und dabei einen hohen Energieaufwand erfordern.
Die geringe Effizienz der bislang verwendeten Werkzeuge ist geeignet, die Qualität der geleisteten Arbeit zu beeinträchtigen bzw. erfordert extrem lange Umrührzeiten, die in bestimmten Fällen bei gegebenen Kapazitäten mit ca. 240 Sekunden gemessen wurden.
Das erfindungsgemäße Ziel bestand demnach darin, diesen Nachteilen abzuhelfen und in der Realisierung der mit dem Mischerrotor kombinierten Werkzeuge eine neue Lösung anzubieten, mit der eine höhere Rühreffizienz und eine bessere Hochführung der im Innern des Mischers behandelten Materialien erreicht wird, um die Ausbreitung und Verteilung der einzelnen Materialzusammensetzungen zu homogenisieren.
Eine andere erfindungsgemäße Zielsetzung bestand darin, Werkzeuge zu realisieren, die sowohl in kontinuierlich wie diskontinuierlich arbeitenden Mischern verwendet werden können.
Die kontinuierliche Arbeitsweise entspricht einem ununterbrochenen Umrühren der das Gemisch bildenden Materialien, die gleichzeitig an einem Ende des Mischers mit einem gegebenen Durchsatz eingeführt werden, dann in einem kontinuierlichen Strom innerhalb des Behälters voranrücken und nach der Homogenisierung mit der gleichen Durchsatzleistung den Mischer am anderen Ende verlassen.
Die diskontinuierliche Arbeitsweise erfolgt ladungsweise in drei aufeinanderfolgenden Schritten: Füllen des Behälters, Durchmischen, Entleeren des Behälters.
Nach einem ersten erfindungsgemäßen Merkmal handelt es sich bei dem Mischer um ein Gerät nach Art derjenigen mit einem langgestreckten Gehäuse, das eine Innenkammer für die Aufnahme verschiedener Mischgutarten besitzt und dabei eine Einfüllöffnung und eine Öffnung zum Entleeren des Mischguts aufweist und eine in Verbindung mit einem Motor umlaufende Welle umfaßt, wobei die Welle auf ganzer Länge für die Aufnahme der Rührwerkzeuge ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die an jedem Arm befestigten Rührwerkzeuge aus einer Schaufel bestehen, deren Profil eine Kombination einer Schraubenform in Längsrichtung nach einem gegebenen Winkelsektor und einer nach oben sich verbreiternden querverlaufenden Form für das Anheben und Sammeln des Rührgutes im Mischer aufweist.
Nach einem anderen Merkmal bestehen die Schaufeln mit doppeltem Profil - schraubenförmig und nach oben breiter werdend (V-förmig) - aus Metall und sind korrosionsgeschützt.
Nach einem weiteren Merkmal sind die Schaufeln mit doppeltem Profil - schraubenförmig und nach oben breiter werdend - in einer besonderen Konfiguration und unterschiedlichen Winkelausrichtungen an der Antriebswelle angeordnet, um ein vollständiges und kontinuierliches Umrühren der Materialgutmasse innerhalb des Mischers zu ermöglichen.
Diese und weitere Merkmale gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eindeutig hervor.
Der erfindungsgemäße Gegenstand wird durch die Zeichnungen in nicht erschöpfender Weise illustriert:
die Abb. 1 ist eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Mischgeräts,
die Abb. 2 ist eine Ansicht nur der Welle mit Darstellung der einzelnen Werkzeugarmträger in einer gegebenen Konfiguration,
die Abb. 3a-31 sind Schnittansichten im Bereich jedes Werkzeugarmträgers, die Abb. 4 ist eine Teilansicht und zeigt das Profil eines an der Welle befestigten Werkzeugarmträgers,
die Abb. 5 ist eine Schnittansicht gegenüber der Linie VV der Abb. 4,
die Abb. 6 ist eine Draufsicht gemäß der Abb. 4,
die Abb. 7 ist eine schematische Ansicht und zeigt die Konfiguration und Positionierung der Werkzeuge an der Welle,
die Abb. 8 ist ein Grundriß des erfindungsgemäßen, mit dem Tragarm fest verbundenen Werkzeugs,
- die Abb. 9 ist eine Ansicht zur Illustrierung des schraubenförmigen und nach oben breiter werdenden Doppelprofils des erfindungsgemäßen Werkzeugs,
die Abb. 10 ist eine Schnittprofilansicht nach der Linie XX der Abb. 8.
Um den Gegenstand der Erfindung zu veranschaulichen, wird er nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen in nicht erschöpfender Weise beschrieben.
Der Mischer wird insgesamt mit (1) bezeichnet und besitzt in bekannter Bauart beliebige Längen und zweckmäßige Abmessungen, je nach der Bedarfslage und den Mischanwendungen der Produkte.
Bei den Produkten kann es sich um pulverige, körnige oder sonstige Stoffe handeln.
Der Mischer ist innen hohl und weist vorzugsweise eine zylindrische Form (1.1) auf. Er besitzt an den transversalen Enden Lager (2) für die Halterung und Wälzführung einer langen Welle (3), wobei die Welle mit einem Antriebsorgan (4) verkoppelt ist, das an der Außenseite des Mischers angeordnet und in beliebiger zweckmäßiger Weise abgestützt ist.
Die Welle (3) besitzt auf ihrer Länge mehrere Halterungen (5), die angesetzt und verschweißt oder in sonstiger geeigneter Weise an der Welle befestigt sind.
Nach der neuartigen Charakter der Erfindung sind diese Halterungen (5) so ausgebildet, um die Aufnahme und die Ankupplung von langen radialen Armen (6) zu ermöglichen, die jedoch deutlich kürzer sind als ein Radius des zylindrischen Mischers und die am Ende Rührwerkzeuge (7) in Form von Schaufeln mit einem doppelten schraubenförmigen und nach oben breiter werdenden Profil aufweisen.
Dieses besondere Doppelprofil - schraubenförmig in der Längsrichtung und nach oben breiter werdend in der Querrichtung ermöglicht im Kontakt mit dem Mischerbehälter ein Umkehren der Schaufel.
Der vorgegebene Winkel der Schraubenbewegung erstreckt sich variabel über 30-45º, und die aus dem Umkehren der Schaufel resultierende Senkrechtbewegung ist von einem von der Drehgeschwindigkeit der Welle vorgegebenen Ansaugeffekt begleitet, der dadurch ein Ablösen der mit dem Behälter in Kontakt stehenden Produkte bewirkt und sie in eine wirbelartige Gesamtbewegung zurückführt.
Die schaufelförmigen Werkzeuge sind demnach möglichst dicht an der Innenwand des Behälters angeordnet.
Die Kombination des nach oben sich verbreiternden und schraubenförmigen Profils der Schaufeln ergibt deutlich höhere Wirkungsgrade als bei den Mischern, die mit herkömmlichen Rührwerkzeugen bestückt sind.
Die derart gefertigten Schaufeln sind in Korrelation mit den Abmessungen des Mischers und den Anwendungen des Mischguts mit zweckmäßigen Längen vorgesehen.
Die Schaufeln bestehen aus Metall und erhalten einen abriebfesten Überzug; insbesondere ist am Rakelende der Schaufel eine zusätzliche abriebfeste Pufferschicht (8) vorgesehen.
Die Schaufeln sind im mittleren Teil an ihren Tragarmen verschweißt, die gegebenenfalls einen zusätzlichen querverlaufenden Rührflügel (11) aufnehmen können.
Die Arme sind an der Wellenhalterung verbolzt (9).
Im Verbindungsbereich der Arme an ihren Halterungen können längliche Schlitze (10) vorgesehen werden, die eine tiefliegende Einstellung der Rührschaufeln gegenüber dem inneren Behälter des Mischers ermöglichen. Die Halterungen besitzen ein U- förmiges Profil (5.1), das eine Selbstzentrierung der Befestigungsenden der Arme ermöglicht.
Auf der Abb. 7 der Zeichnungen ist eine winkelige Verteilung der Schaufeln entlang einer Antriebswelle dargestellt.
Einige aufeinanderfolgende Schaufeln können sich teilweise überlagern, um einen Umrühreffekt der im Mischer gesammelten Materialmasse zu erzielen.
Einige der Schaufeln können im Verhältnis zu den Armen rechts oder links angebracht sein, wodurch sich in der Opposition eine unterschiedliche Neigung ergibt und eine kombinierte Rühr- und Wirbelbewegung des Mischguts erzielt wird.
Aus der Erfindung gehen die Vorteile deutlich hervor.
Zu betonen ist die einfache Mechanik, die Zuverlässigkeit und vor allem die bessere Homogenisierung der Produkte innerhalb einer sehr kurzen Zeit von 60-120 Sekunden bei einer garantierten Gleichförmigkeit, die über die mit dem vorherigen Stand der Technik erzielten Ergebnisse weit hinausgeht.
Die Rostschutzüberzüge der Schaufeln sind in beliebiger zweckdienlicher Weise ausgeführt.
Die Winkelvariation der Schraubensteigung richtet sich nach dem Bedarf und den Anwendungen.

Claims

1. Mischgerät für Materialien nach Art derjenigen mit einem langgestreckten Gehäuse (1), das eine Innenkammer für die Aufnahme verschiedener Mischgutarten besitzt und dabei eine Einfüllöffnung und eine Öffnung zum Entleeren des Mischguts aufweist und eine in Verbindung mit einem Motor umlaufende Welle (3) umfaßt, wobei die Welle auf ganzer Länge für die Aufnahme der Rührwerkzeuge ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die an jedem Arm (6) befestigten Rührwerkzeuge (7) aus einer Schaufel bestehen, deren Profil eine Schraubenform in Längsrichtung nach einem gegebenen Winkelsektor mit einer nach oben sich verbreiternden querverlaufenden Form für das Anheben und Sammeln des Rührgutes im Mischer kombiniert.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln mit schraubenförmigem und nach oben breiter werdendem Profil aus Metall bestehen und korrosionsgeschützt sind.

3. Gerät nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenbewegung der Schaufel in variablen Winkeln von 30-45º verläuft.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 und 2, · dadurch gekennzeichnet, daß am Rakelende jeder Schaufel eine abriebfeste Pufferschicht (8) vorgesehen ist.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme ein zusätzliches Flügelstück (11) besitzen.

6. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (6) an U-förmig (5.1) profilierten Halterungen (5) befestigt sind, die nach bestimmten Winkeln entlang der Welle (3) angeordnet sind, wobei Vorkehrungen für die Verbindung (9-10) und Positionierung die Einstellung der Werkzeugprofile (7) gegenüber dem inneren Hohlraum des Mischers ermöglichen.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die schaufeltragenden Arme je nach gewünschter Ausrichtung der Schaufeln im Mischer rechts oder links an den Halterungen (5) befestigt sind.