DE7629942U1

DE7629942U1 - Mischer, insbesondere druckfarbenmischer

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Publication number: DE7629942U1
Application number: DE7629942U
Authority: DE
Original assignee: Buehler AG
Current assignee: Buehler AG
Priority date: 1975-09-25
Filing date: 1976-09-24
Publication date: 1977-02-10
Also published as: CH598859A5; BE846426A; US4091463A; GB1561791A

Description

Die vorliegende Neuerung betrifft einen Xübslmischer nut mechanischem Antrieb,insbesondere zum Zusammenmischen von Flüssig- und Pulverkomponenten, wie bei der Herstellung von Druckfarben, mit einem bis in den Bereich der Kübelwandung drehenden Mischwerkzeug und einer über eine Welle angetriebene Zahnscheibe, einer sogenannten Dissolverscheibe.

Für das Zusammenarbeiten von Flüssig- und Pulverkomponenten werden an den Mischer unter anderem folgende spezielle Bedingungen gestellt:

Zerreissen der Agglomerate

optimale Dispersion der Bestandteile

gute Benetzung der Einzeipigmente.

Die Eigenschaften der verschiedenen Komponenten

sollen nicht zerstört werden, was bei schwierigen zum Beispiel

v.'ärniecnipfindlichen Produkten, bei strengen Pasten oder tixotrophen Produkten häufig ein Problem ist.

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Der Arbeitsablauf soll umweltfreundlich erfolgen, d.h. es soll' sich möglichst wenig Staub entwickeln.

Die bekannten, eingangs beschriebenen Mischer weisen zwei separate Antriebseinheiten auf. Dadurch ist. es möglich, zuerst mit dem Mischwerkzeug die Anmischung mit relativ niedriger Drehzahl zu beginnen, so dass Kraftbedarf und auch Staubentwicklung tief gehalten werden können.

Nach dem Anmischen wird dann über den separaten Motor die Dissolverscheibe zugeschaltet, um ein Zerreissen der Agglomerate, eine optimale Dispersion und Benetzung der Pulverkomponenten durchzuführen. Die Anmischphase, während der nur das Mischwerkzeug in Betrieb ist, dauert etwa 5 Minuten, die zweite Phase, während der Mischwerkzeug und Dissolverscheibe in Betrieb sind, je nach zu erreichender Qualität, bis zu 1 Stunde und mehr.

Mit der Trennung des Antriebes für Mischwerkzeug und Dissolverscheibe können Drehzahlvariationen leicht gehandhabt werden. Die Bestimmung des Kraftbedarfes muss einzeln für das Mischwerkzeug wie für die Dissolverscheibe durchgeführt werden, ist aber in beiden Fällen schwierig. Da vorausgesetzt werden muss, dass beide einen höheren Kraftbedarf verlangen, werden beide Motoren auch mit der entsprechenden Sicherheit vorgesehen, so dass verhältnismäßig grosse bauliche Anforderungen erforderlich sind, wovon nur in einem Teil der Anwendungsfälle der Nutzen gezogen werden kann.

Der Neuerung wurde nun die Aufgabe zugrunde gelegt, die bekannten Mischer mit mechanischem Antrieb zu verbessern, so dass zumindest unter Beibehaltung aller funktioneilen Bedingungen eine weniger aufwendige Konstrrktion erreicht werden kann.

Der neuerungsgemässe Mischer ist dadurch gekennzeichnet, dass für die Wellen des Mischwerkzeuges und der Zahn-

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scheibe ein gemeinsamer Antriebsmotor vorgesehen ist und dass Mittel vorgesehen sind, um die Welle der Zahnscheibe zu- und allenfalls abzuschalten.

Es ist gefunden worden, dass die Neuerung weit über die Lösung der Aufgabe hinaus überraschende Vorteile bietet. Es ist festgestellt worden, dass der Kraftbedarf bei derartigen Mischproblemen sowohl für das Mischwerkzeug wie für die Dissolverscheibe bei fortschreitender Mischung abnimmt, dass besonders jedoch direkt nach dem Einschalten des Motors regelmässig eine Spitze der Stromaufnahme vorhanden ist. Gerade diese Tatsache nutzt die Erfindung aus, indem das Zuschalten der Bissolverscheibe erst nach der Anmischphasc beispielsweise nach 5 Minuten erfolgt. Die Kraftbedarfsspitze der Dissolverscheibe fällt deshalb zusammen mit einem bereits stark gesunkenen Wert des Kraftbedarfes für das Mischwerkzeug, so dass im Ergebnis der einzige Motor eine kleinere Leistung aufweisen kann, als die beiden bisher verwendeten Motoren zusammen, und was noch bedeutender ist, die Kraftspitzen sowohl des Mischwerkzeuges wie der Dissol\^rerscheibe werden von einem grössercn Motor besser vertragen, als die gleiche Spitze bei einem kleineren Motor. Es wurde sogar festgestellt, dass die Kraftspitzen bei der neuen Lösung weniger ausgeprägt sind, vermutlich weil von den schon bewegten Massenkräfcen der mechanischen Teile genutzt werden kann. Die Erfindung erlaubt deshalb eine leichtere Bauweise ohne Beeinträchtigung der Funktion.

Es haben sich ferner einige sehr vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind

Mittel vorgesehen, um das Mischwerkzeug gegenläufig zu der Zahnscheibe anzutreiben, so dass der Arbeitseffekt durch Erhöhen der Scherkräfte erhöht wird.

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Die Zuordnung eines Umkehrgetriebes zum Mischwerkzeug erlaubt nicht nur eine Verminderung der baulichen Aufwendung, sondern hat dann, wenn die Welle des Mischwerkzeuges direkt an das Umkehrgetriebe angeschlossen wird, grosse Bedie*nungsvorteile zum Beispiel für den Wechsel des Mischwerkzeuges, die Wartung, die Reinigung usw.

Bevorzugt werden die Wellen des Mischwerkzeuges und der Dissolverscheibe parallel geführt, da sich dadurch auch bauliche Vorteile ergeben.

Die Neuerung erlaubt ferner durch Drehzahlregelung des Mischwerkzeuges und/oder der Zahnbürste, und Steuerung der Zu-· und allenfalls Abschaltung der Zahnscheibe ein optimales Auslasten des Antriebsmotors, so dass mit der gewählten Antriebsleistung und entsprechender Konstruktion gleichmässig auf dem Maximum der Arbeitsleistung gearbeitet werden kann und entsprechend niit 'der kleinstmöglichen Motorleistung in kür-

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Die letztgenannte Ausführungsform ergibt sehr günstige Voraussetzungen für einen automatischen Betrieb.

Es ergibt sich ein grosser Vorteil. Kurz vor dem

Zuschalten der Zahnscheibe kann die Drehzahl des Mischwerkzeuges gesenkt, und zum Beispiel erst wieder erhöht werden, wenn sich der erforderliche Kraftbedarf für die Zahnscheibe zu senken Leginnt. Diese Lösung erlaubt, selbst in extremen Fällen, mit einem einzigen, verhältnismässig kleinen Motor auszukommen, und es kann doch noch eine kurze Mischzeit bei gegebener Qualität erreicht werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt der Antrieb der schnell laufenden Welle mit unveränderlicher Drehzahl, während im Antrieb der langsam laufenden Welle, d.h. der dauernd angetriebenen Welle, Mittel zum Verstellen der Drehzahl vorgesehen sind, wie beispielsweise ein Keilriemenvariator.

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Bei einer anderen Ausführungsorm sind die

Mittel zum Verstellen der Drehzahl in jenem Getriebeteil vorgesehen, welcher beiden Wellen gemeinsam ist, so dass die Drehzahlen beider Wellen proportional zueinander verstellbar sind. Auch hier eignet sich wiederum ein Keilriemenvariator zum Verstellen der Drehzahlen.

Der neuerungsgemässe Mischer hat den Vorteil,

dass ein optimaler Wirkungsgrad der Maschine erzielt wird, da ein einziger Motor durchaus ausreicht, die Probleme zu lösen. Es entstehen keinerlei Probleme betreffend die Leistungsverzweigung. Bei der bevorzugten Ausführungsform mit gegenläufigen Wellen erfolgt eine besonders optimale Mischung, da sich die Scherkräfte,die auf das Mischgut einwirken, sich addieren.

In der nachstehenden Beschreibung werden zwei Ausführungsvarianten eines Mischers gemäss der Neuerung noch etwas näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 den schematischen Aufbau eines Mischers, bei welchem die Drehzahl der zu- und abschaltbaren Dissolverwelle nicht verstellbar ist, und

Fig. 2 eine Ausführungsform, bei welcher die Drehzahlen beider Wellen proportional zueinander verstellbar sind.

Fig. 1 der Zeichnung zeigt rein schematisch den Aufbau eines Mischers. Für den Antrieb ist ein Elektromotor 1 vorgesehen, welcher über die Welle 2 einen Keilriemenvariator 3 antreibt. Der Variator 3 besteht im wesentlichen aus den Pulleys 3' und 3" sowie den Verstellmitteln zur Veränderung einer Riemenscheibe 4 auf Abtriebssfcite des Variators. Es handelt sich dabei um eine handelsübliche Konstruktion, wobei die Drehzahlen z.B. im Verhältnis 1:5 verstellt werden können, d.h. die Minimaldrchzahl beträgt η und die Maximaldrehzahl 5η auf der Abtriebsseite des Variators 3. Vom Pulley 3"

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wird über die auf der gleichen Welle sitzende Riemenscheibe 4 die Riemenscheibe 5 der Hauptwelle 6, d.h. der Welle des Mischerwerkzeuges, angetrieben. Die Welle 6 trägt als Mischwerkzeug den Schmetterlingsflügel 7 und bildet die dauernd angetriebene, langsamlaufende Welle. Der Welle 6 vorgeschaltet ist ein Reduktions- und Umkehrgetriebe 8, welches die Drehzahl beim gezeigten Beispiel im Verhältnis 1:15 reduziert und dabei gleichzeitig den Drehsinn umkehrt.

Auf der Welle 2 sitzt eine Kupplung, z.B. eine hydraulische Lamellenkupplung 9, deren Aussenring gleichzeitig als Riemenscheibe ausgebildet ist, und dabei die Riemenscheibe 10 auf der Welle 11 antreibt. Die Welle 11 trägt die Dissolverscheibe 12, und ist über die Kupplung 9 wahlweise zu- bzw. abschaltbar. Die Drehzahl der Dissolverwelle 11 ist beim gezeigten Beispiel nicht verstellbar, d.h. sie hängt direkt von der Drehzahl des Motors 1 ab. Das Mischwerkzeug, d.h. der Schmetterlingsflügel 7 ist bis in Nähe der Innenwand des Kübels 13 herangeführt, was ein optimales Mischen der Komponenten erlaubt.

Fig. 2 der Zeichnung zeigt ebenfalls schematisch eine Variante des Mischers nach Fig. 1. Da dieser Mischer grundsätzlich aus den gleichen Bestandteilen aufgebaut ist, wie jener nach Fig. 1, werden für gleiche Teile auch die gleichen Ueberweisungszeichen verwendet.

Der wesentlichste Unterschied besteht darin,

dass die Kupplung 9 zum Zu- bzw. Abschalten des Antriebes der Dissolverwelle 1 auf der Welle des Abtriebspulleys 3" des Keilriemenvariators 3 angeordnet ist. Durch diese Konstruktion bzw. Anordnung wird es möglich, die Drehzahlen beider Wellen 6 und 11 gleichzeitig und proportional zueinander zu verändern,

Bei der Ausführungsform ist zudem ein Steuer·- kasten 14 zum automatischen Zu- bzw. Abschalten der Dissolver-

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welle 11 vorgesehen sowie ein Steuerkasten 15 für die Drehzahlregelung der Mischwerkzeugwelle 6 ..(.abhängig unabhäügig von der Drehzahl des Motors 1). In den Steuerkreis ist auch ein Regler 16 zwischen Motor 1 und Steuerkasten 15 eingeschaltet. Damit kann die weiter oben beschriebene Drehzahlregelung des Mischwerkzeuges und/oder des Dissolvers erfolgen, um ein optimales Auslasten des Antriebmotors zu gewährleisten.

Claims

üchutzansprüche ^y

1. Kübelmischer mit mechanischem Antrieb, insbesondere zum Zusammenmischen von Flüssig- und Pulverkomponenten bei der Herstellung von Druckfarben, mit einem bis in den Bereich der Kübelwandung an einer ersten Welle drehbaren Mischwerkzeug und einer über eine zweite Welle angetriebenen Dissolverscheibe, dadurch gekennzeichnet / daß für die Wellen (6;11) des Mischwerkzeuges (7) und der Dissolverscheibe (12) ein gemeinsamer Antriebsmotor (1) vorgesehen ist, und daß die Antriebsverbindung zur Welle (11) der Dissolverscheibe (12) trennbar ist.

2. Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (6) des Mischwerkzeuges (7) mit niedrigerer Drehzahl angetrieben ist als die Welle (11) der Dissolverscheibe (12).

3. Mischer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wellen (6; 11) mechanisch, vorzugsweise mittels Riemenantrieb (3; lo), angetrieben sind.

4. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wellen (6; 11) gegenläufig angetrieben sind.

5. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (6) des Mischwerkzeuges (7) über ein Reduktions- und Umkehrgetriebe (8) angetrieben ist.

6. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsverbindung zur Welle (11) der Dissolverscheibe (12) durch eine Kupplung, vorzugsweise eine hydraulische Lamellenkupplung (9), trennbar ist.

7. 'Mischer nach einem der Ansprüche 1 Lj.s 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (6) des Mischwerkzeuges (7) über ein Getriebe mit veränderlichem übersetzungsverhältnis, vorzugsweise einen Riemenvariator (3), angetrieben ist.

8. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bi? 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wellen über ein gemeinsames Getriebe mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis, vorzugsweise einen Riemenvariator (3), angetrieben sind.

9. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch yekennzeichnet, daß die beiden Wellen (6; 11) parallel zueinander verlaufen.

10. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Regler (15) für die Drehzahl der Welle (6) des Mischwerkzeuges (7) vorgesehen ist.

11. Mischer nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (15) dem Getriebe (3) mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis für die Welle (6) des Mischwerkzeugs (7) direkt zugeordnet ist.

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