EP0125392A2 - Mixer - Google Patents

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EP0125392A2
EP0125392A2 EP84101353A EP84101353A EP0125392A2 EP 0125392 A2 EP0125392 A2 EP 0125392A2 EP 84101353 A EP84101353 A EP 84101353A EP 84101353 A EP84101353 A EP 84101353A EP 0125392 A2 EP0125392 A2 EP 0125392A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
container
mixer according
screw conveyor
mixing
wheel
Prior art date
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Granted
Application number
EP84101353A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0125392B1 (en
EP0125392A3 (en
Inventor
Joachim Rudolph
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Werner and Pfleiderer GmbH
Original Assignee
Werner and Pfleiderer GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Werner and Pfleiderer GmbH filed Critical Werner and Pfleiderer GmbH
Publication of EP0125392A2 publication Critical patent/EP0125392A2/en
Publication of EP0125392A3 publication Critical patent/EP0125392A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0125392B1 publication Critical patent/EP0125392B1/en
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F29/00—Mixers with rotating receptacles
    • B01F29/80—Mixers with rotating receptacles rotating about a substantially vertical axis

Definitions

  • the invention is directed to a mixer according to the preamble of claim 1.
  • Such mixers known from DE-OS 31 10 437 are e.g. B. upstream of an extruder. They allow a discontinuous addition of at least one mixture component, which is desirable for reasons of cost, and at the same time the feeding of a continuously working metering screw of the extruder while achieving a high degree of homogeneity of the mixture.
  • Such a continuous discharge of the mix is required, for example, when the mix consists of a main mix component, such as plastic granules, and various, small-weight mix components, such as. B. color additives, stabilizers and the like to be fed to the downstream extruder.
  • the invention has for its object to design a mixer according to the preamble of claim 1 so that an optimally tailored to the specific mix homogenization and preparation including setting a desired pre-temperature can be achieved, with an addition of the mix components in each mixing phase, i.e. H. if necessary, it should also be possible to continuously feed individual mix components.
  • a mixer according to the characterizing part of claim 1. makes it possible to adjust the rotational speed of the container on the one hand and the Förds B chnecke lying parallel to the container wall on the other hand so that the particular requirements are particularly good customized quasi-stationary mix distribution along the longitudinal axis of the container is achieved, with a defined energy input taking place at the same time.
  • feed openings can be arranged outside the immediate working area of the screw conveyor, the addition of mix components is possible at any time without the risk of clumping due to an addition in the immediate vicinity Close to the screw conveyor would be feared.
  • the embodiment according to claim 2 makes it possible that both the central mixing device and the screw conveyor extend very deep into the mixing container and the entire width of the mixing container is largely covered either by the screw conveyor or central mixing device.
  • Claims 4 and 5 describe an embodiment of the screw conveyor, which makes it particularly simple and therefore inexpensive to manufacture compared to the embodiments known from the prior art.
  • a final, particularly intensive mixing is achieved there by the extension of the screw conveyor into the outlet area.
  • an additional screw helix can also be provided there according to claim 7.
  • the spiral suction mixing wheel provided according to claim 8 on the central mixing device which is designed according to claims 9 to 11, ensures that the metered individual components do not reach the homogenizing zone of the mixer, but that the components added are roughly mixed in the area above the spiral suction mixing wheel , d. H. here the mix is evened out.
  • the mixed material is thrown upwards and against the container wall 11 by the blades of the spiral suction mixing wheel of preferably 15 °.
  • the wear pins provided according to claim 11 are used for breaking up agglomerates or especially for pigment wiping, thereby producing a painting effect.
  • the homogenization vortex wheel provided in accordance with claim 12 creates a homogenization zone below the blocking zone formed by the spiral suction mixing wheel, in which an intensive mixing of the mixed material is made possible.
  • screw turns are also provided on the axis of the central mixing device, which feed the product from the discharge area to the homogenizing vortex wheel in partial quantities.
  • the strong inclination of the mixing blades of the homogenizing vortex wheel serves to achieve the desired mixing action on the one hand and on the other hand in particular to introduce energy.
  • the blocking effect in the area of the blocking zone can be further increased by the blocking plates arranged there according to claim 14, in that these plates cover in the horizontal direction those areas which are not detected by the central mixing device or by the screw conveyor.
  • the measure according to claim 17 makes it possible to set a desired preheating of the mixed material and to maintain it by means of a suitable speed setting. This possibility is based on the interaction according to the invention of the rotation of the container and the movement supply of the central mixing device and the mixing screw.
  • the measure according to claim 18 ensures that no deposits occur on the top of the container at its transition to the container lid and the container is reliably guided relative to the lid.
  • the mixer has a container 1 which has the shape of a cone standing on the tip.
  • the container 1 is rotatably mounted on a mixer frame 2, the pivot bearing 3 being particularly apparent from FIG. 6.
  • the fixed part of the rotary gers 3 is screwed to a cross member 4 of the frame 2.
  • the container 1 is covered by a fixed lid 5.
  • a slide-sealing bearing 6 is formed, a guide ring 7 being provided on the inside of the container 1 in the area of this bearing 6, which prevents the deposit of mixed material in this area.
  • the container 1 is designed to be driven in rotation.
  • the screw shaft 14 Parallel to the side wall 11 of the container 1, the axis 12 of a screw conveyor 13, the screw shaft 14 of which extends through the cover 5. Bearing 15 is led out and driven by a drive motor 16 with an associated control device, not shown in detail.
  • the screw shaft 14 In the lower section of the screw conveyor, the screw shaft 14 is tapered and the screw spiral 17 is held in this area by holding pins 17 ′ at the distance predetermined by the upper area. Accordingly, the outer and inner diameter of the screw helix 17 remains constant over the entire length.
  • the screw conveyor 13 projects into the fixed discharge inlet 18, as a result of which intensive, final mixing is achieved in this area.
  • a spiral suction mixing wheel 24 is provided on the shaft 22 of the mixing device 21.
  • the spiral suction mixing wheel 24 has three blades 25, which are provided with flared ends 26, through which the material to be mixed is thrown obliquely upwards.
  • a wear pin 27 is provided approximately in the middle of each wing, which is used to break up agglomerates.
  • the diameter of the spiral suction mixing wheel 24 is dimensioned such that it extends practically from the outside of the shaft 14 of the screw conveyor 13 to the opposite container wall 11 of the container 1.
  • a homogenizing vortex wheel 28 is provided below and at a distance from the spiral suction mixing wheel 24.
  • the homogenizing vortex wheel 28 is provided with four vanes 29, which also have employed ends 29 for spin-coating the mixed material. At the same time, due to this relatively strong employment, energy will be supplied to the mix with the homogenizing vortex wheel.
  • Cover 5 inlet openings 31 are provided, which are outside the working area of the screw conveyor 13. I.e. Mixture components can be added through these inlet openings 31 in every operating phase of the mixer without the formation of lumps below the inlet openings 31 having to be feared.
  • the container 1 At the lower end of the container 1, it merges into a fixed discharge inlet 18, which opens directly into a twin-screw discharge device, which can discharge to a downstream extruder.
  • the discharge device 32 comprises two screws 33 which are arranged in a casing 34 and are driven by a drive device 35.
  • a rotational speed of 0.6 to 6 rpm is selected for the container 1, a rotational speed of 15 to 80 rpm for the screw conveyor 13 and a rotational speed of 200 to 1200 rpm for the mixing device 21.
  • Through the inlet openings 31 z. B. added at intervals of 1 to 10 minutes of mix components. These first reach the area above the spiral suction mixing wheel 24, which forms a premixing or homogenizing zone. Mixing is therefore carried out here, so that even with discontinuous product addition, a degree of homogeneity is achieved which corresponds to that of continuous product addition.
  • the mixed mix passes essentially down through the space between the container wall 11, the spiral suction mixing wheel 24 and the screw conveyor 13.
  • the mixture is mixed intensively, the mixture being thrown upwards again and again by the blades 29 or the ends 29 ′ of the homogenizing vortex wheel 28 that are set up.
  • the mixing device 21 thus acts like a fluid mixer.
  • the screw spiral 30 conveys a partial quantity from the discharge area upwards into the homogenization zone, as a result of which an even distribution of the product is achieved.
  • the processed mix passes through the discharge inlet 18 into the conveyor area of the twin screw discharge device 32 and can thus be fed to an extruder without temperature - and thus energy loss.
  • the blocking zone formed at the height of the spiral suction mixing wheel 24 is completed even more intensely if locking plates 36 are arranged at this height, which close the area not covered by the spiral suction mixing wheel 24 or the screw 13, as can be seen in particular from FIG. 2.

Abstract

1. Mixer comprising an essentially vertically arranged conical mixing vessel (1) which tapers downwardly in the direction of the material outlet, a rotatably driven screw conveyor (13) which is arranged in this vessel parallel to the vessel wall (11), and a rotatably driven central mixing device (21) which is arranged in a fixed position parallel to the vertical longitudinal axis (20) of the vessel (1), characterised in that the vessel (1) can be rotatably driven and the screw conveyor (13) is in a fixed position relative to the position of its axis (12).

Description

Die Erfindung richtet sich auf einen Mischer nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Derartige aus der DE-OS 31 10 437 bekannte Mischer sind z. B. einem Extruder vorgeordnet. Sie gestatten eine aus Kostengründen wünschenswerte diskontinuierliche Zugabe wenigstens einer Mischgutkomponente und gleichzeitig bei Erzielung eines hohen Homogenitätsgrades des Mischgutes die Beschickung einer kontinuierlich arbeitenden Dosierschnecke des Extruders. Ein derartiger kontinuierlicher Austrag des Mischgutes ist beispielsweise dann erforderlich, wenn das Mischgut aus einem Mischguthauptbestandteil, etwa Kunststoffgranulat, und verschiedenen, gewichtsmäßig kleinen Mischgutbestandteilen, wie z. B. Farbzusätzen, Stabilisatoren und dergleichen dem nachgeschalteten Extruder zugeführt werden soll. Der aus der DE-PS 22 47 518 bekannte Grundgedanke einer vorteilhaften Ausgestaltung eines derartigen sogenannten Kegelschneckenmischers besteht darin, daß durch eine förderungsneutrale Zone ein oberer Mischbereich mit großem Mischvolumen und ein unterer Mischbereich mit kleinem Mischvolumen bei intensiver Durchmischung getrennt werden Dieser Grundgedanke wurde durch die Ausgestaltung gemäß der DE-OS 31 10 437 noch weitergebildet, indem durch die Anordung einer zusätzlichen zentralen, vertikalen Förderschnecke, welche mit der zur Behälterwand parallelen Förderschnecke antriebsmäßig gekoppelt ist, erreicht wurde, daß der Mischer unabhängig vom Füllgrad stabile, günstige Betriebsverhältnisse aufweist.The invention is directed to a mixer according to the preamble of claim 1. Such mixers known from DE-OS 31 10 437 are e.g. B. upstream of an extruder. They allow a discontinuous addition of at least one mixture component, which is desirable for reasons of cost, and at the same time the feeding of a continuously working metering screw of the extruder while achieving a high degree of homogeneity of the mixture. Such a continuous discharge of the mix is required, for example, when the mix consists of a main mix component, such as plastic granules, and various, small-weight mix components, such as. B. color additives, stabilizers and the like to be fed to the downstream extruder. The basic idea of an advantageous embodiment of such a so-called conical screw mixer known from DE-PS 22 47 518 is that an upper mixing area with a large mixing volume and a through a funding-neutral zone lower mixing area with a small mixing volume with intensive mixing. This basic idea was further developed by the design according to DE-OS 31 10 437, by the arrangement of an additional central, vertical screw conveyor, which is coupled in terms of drive with the screw conveyor parallel to the container wall was that the mixer has stable, favorable operating conditions regardless of the degree of filling.

Die Anordnung einer zur vertikalen Behälterachse parallelliegenden Fördereinrichtung ist auch aus der DE-AS 1 038 885 bekannt, wobei diese Fördereinrichtung jedoch nicht mit einer schräggestellten Mischschnecke zusammenwirkt.The arrangement of a conveyor parallel to the vertical container axis is also known from DE-AS 1 038 885, but this conveyor does not interact with an inclined mixing screw.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mischer gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 so auszugestalten, daß eine auf das spezifische Mischgut optimal zugeschnittene Homogenisierung und Aufbereitung einschließlich der Einstellung einer gewünschten Vortemperatur erreicht werden kann, wobei eine Zugabe der Mischgutkomponenten in jeder Mischphase, d. h. ggf. auch eine kontinuierliche Zuführung einzelner Mischgutkomponenten möglich sein soll.The invention has for its object to design a mixer according to the preamble of claim 1 so that an optimally tailored to the specific mix homogenization and preparation including setting a desired pre-temperature can be achieved, with an addition of the mix components in each mixing phase, i.e. H. if necessary, it should also be possible to continuously feed individual mix components.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Mischer gemäß dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist es möglich, die Drehgeschwindigkeit des Behälters einerseits und der parallel zur Behälterwand liegenden FördsBchnecke andererseits relativ zueinander so einzustellen, daß eine den jeweiligen Erfordernissen besonders gut angepasste quasi-stationäre Mischgutverteilung entlang der Behälterlängsachse erreicht wird, wobei gleichzeitig eine definierte Energieeinleitung erfolgt. Da darüber hinaus durch das Festhalten der Achse der Förderschnecke relativ zu der nicht mit umlaufenden Behälteroberseite dort Zugabeöffnungen außerhalb des unmittelbaren Arbeitsbereichs der Förderschnecke angeordnet werden können, ist die Zugabe von Mischgutkomponenten zu jedem Zeitpunkt möglich, ohne daß die Gefahr einer Verklumpung durch eine Zugabe in unmittelbarer Nähe der Förderschnecke zu befürchten wäre.This object is achieved by a mixer according to the characterizing part of claim 1. The configuration according to the invention makes it possible to adjust the rotational speed of the container on the one hand and the Förds B chnecke lying parallel to the container wall on the other hand so that the particular requirements are particularly good customized quasi-stationary mix distribution along the longitudinal axis of the container is achieved, with a defined energy input taking place at the same time. In addition, since by holding the axis of the screw conveyor relative to the top of the container, which is not rotating, feed openings can be arranged outside the immediate working area of the screw conveyor, the addition of mix components is possible at any time without the risk of clumping due to an addition in the immediate vicinity Close to the screw conveyor would be feared.

Aus--der DE-PS 15 31 934 ist es zwar an sich bereits bekannt, einen Behälter relativ zu einer schrägliegenden Förderschnecke umlaufen zu lassen. Dort bildet jedoch die Achse der Förderschnecke einen spitzen Winkel mit der Behälterwand und eine zentrale Mischeinrichtung ist nicht vorgesehen, so daß bei diesem bekannten Stand der Technik die gattungsgemäßen Vorteile nicht erzielt werden. Von erfindungswesentlicher Bedeutung ist das Zusammenwirken von Förderschnecke mit der zentralen Mischeinrichtung einerseits und mit dem drehangetriebenen Behälter andererseits, da durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung überraschenderweise ganz besonders vorteilhafte Mischverhältnisse erzielt werden können.From DE-PS 15 31 934 it is known per se to have a container circulate relative to an inclined screw conveyor. There, however, the axis of the screw conveyor forms an acute angle with the container wall and a central mixing device is not provided, so that the generic advantages are not achieved in this known prior art. The interaction of the screw conveyor with the central mixing device on the one hand and with the rotary-driven container on the other hand is of importance for the invention, since surprisingly particularly advantageous mixing ratios can be achieved by this configuration according to the invention.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 2 machtes möglich, daß sich sowohl die zentrale Mischeinrichtung als auch die Förderschnecke bis sehr tief in den Mischbehälter erstrecken und die gesamte Breite des Mischbehälters entweder durch die Förderschnecke oder zentrale Mischeinrichtung weitgehend erfaßt wird.The embodiment according to claim 2 makes it possible that both the central mixing device and the screw conveyor extend very deep into the mixing container and the entire width of the mixing container is largely covered either by the screw conveyor or central mixing device.

Die gemäß Anspruch 3 vorgesehene individuelle Regelung der Drehzahlen gestattet nicht nur die Erzielung eines äußerst homogenen Mischergebnisses, sondern darüber hinaus auch eine definierte Energiezuführung, welche im Hinblick auf nachfolgende Bearbeitungsgänge, z. B. in einem Extruder, von Bedeutung ist.The individual regulation of the speeds provided in accordance with claim 3 not only allows the achievement of an extremely homogeneous mixing result, but also a defined energy supply, which with regard to subsequent processing steps, e.g. B. in an extruder, is important.

Anspruch 4 und 5 beschreiben eine Ausbildung der Förderschnecke, welche diese erfindungsgemäß gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsformen besonders einfach und damit kostengünstig in der Herstellung macht.Claims 4 and 5 describe an embodiment of the screw conveyor, which makes it particularly simple and therefore inexpensive to manufacture compared to the embodiments known from the prior art.

Durch die gemäß Anspruch 6 vorgesehene Erstreckung der Förderschnecke bis in den Auslaßbereich wird dort eine abschließende, besonders intensive Durchmischung erzielt.A final, particularly intensive mixing is achieved there by the extension of the screw conveyor into the outlet area.

Zu diesem Zweck kann gemäß Anspruch 7 dort auch noch eine zusätzliche Schneckenwendel vorgesehen sein.For this purpose, an additional screw helix can also be provided there according to claim 7.

Das gemäß Anspruch 8 vorgesehene Spiralsogmischrad an der zentralen Mischeinrichtung, welches entsprechend den Ansprüche 9 bis 11 ausgestaltet ist, stellt sicher, daß die dosierten Einzelkomponenten nicht direkt in die Homogenisierungszone des Mischers gelangen, sondern im Bereich oberhalb des Spiralsogmischrades eine Grobdurchmischung der zugegebenen Komponenten vorgenommen wird, d. h. hier erfolgt eine Vergleichmäßigung des Mischgutes. Durch die angestellten Flügel des Spiralsogmischrades von vorzugsweise 15° wird das Mischgut nach oben und gegen die Behälterwand 11 geschleudert. Die gemäß Anspruch 11 vorgesehenen Verschleißstifte dienen zur Zerschlagung von Agglomeraten bzw. speziell zur Pigmentaufreibung, indem hierdurch ein Maleffekt erzeugt wird.The spiral suction mixing wheel provided according to claim 8 on the central mixing device, which is designed according to claims 9 to 11, ensures that the metered individual components do not reach the homogenizing zone of the mixer, but that the components added are roughly mixed in the area above the spiral suction mixing wheel , d. H. here the mix is evened out. The mixed material is thrown upwards and against the container wall 11 by the blades of the spiral suction mixing wheel of preferably 15 °. The wear pins provided according to claim 11 are used for breaking up agglomerates or especially for pigment wiping, thereby producing a painting effect.

Durch das gemäß Anspruch 12 vorgesehene Homogenisierungswirbelrad wird unterhalb der durch das Spiralsogmischrad gebildeten Sperrzone eine Homogenisierungszone geschaffen in der eine intensive Durchmischung des Mischgutes ermöglicht wird. Unterhalb des Homogenisierungswirbelrades sind an der Achse der zentralen Mischeinrichtung noch Schneckenwindungen vorgesehen, die das Produkt aus dem Austragsbereich in Teilmengen dem Homogenisierungswirbelrad wieder zuführen.The homogenization vortex wheel provided in accordance with claim 12 creates a homogenization zone below the blocking zone formed by the spiral suction mixing wheel, in which an intensive mixing of the mixed material is made possible. Below the homogenizing vortex wheel, screw turns are also provided on the axis of the central mixing device, which feed the product from the discharge area to the homogenizing vortex wheel in partial quantities.

Zur Erzielung der gewünschten Mischwirkung einerseits und andererseits aber insbesondere zur Energieeinbringung dient die starke Schrägstellung der Mischflügel des Homogenisierwirbelrades gemäß Anspruch 13.The strong inclination of the mixing blades of the homogenizing vortex wheel serves to achieve the desired mixing action on the one hand and on the other hand in particular to introduce energy.

Die Sperrwirkung im Bereich der Sperrzone kann durch die gemäß Anspruch 14 dort angeordneten Sperrbleche noch erhöht werden, indem diese Bleche in horizontaler Richtung diejenigen Bereiche abdecken, welche weder durch die zentrale Mischeinrichtung noch durch die Förderschnecke erfaßt werden.The blocking effect in the area of the blocking zone can be further increased by the blocking plates arranged there according to claim 14, in that these plates cover in the horizontal direction those areas which are not detected by the central mixing device or by the screw conveyor.

Die gemäß Anspruch 15 und 16 vorgesehene, sich an den Behälter anschließende Austragschnecke stellt sicher, daß das aufbereitete und vorgewärmte Mischgut ohne Energieverlust sofort einer nachfolgenden Verarbeitungseinrichtung, z. B. einem Extruder, zugeführt werden kann.The provided according to claim 15 and 16, following the container discharge screw ensures that the processed and preheated mix immediately without loss of energy to a subsequent processing device, eg. B. an extruder can be supplied.

Die Maßnahme nach Anspruch 17 ermöglicht es, eine gewünschte Vorerwärmung des Mischgutes einzustellen und durch geeignete Drehzahlvorgabe aufrechtzuerhalten. Diese Möglichkeit beruht auf dem erfindungsgemäßen Zusammenwirken der Drehung des Behälters und der Bewegung der zentralen Mischeinrichtung und der Mischschnecke.The measure according to claim 17 makes it possible to set a desired preheating of the mixed material and to maintain it by means of a suitable speed setting. This possibility is based on the interaction according to the invention of the rotation of the container and the movement supply of the central mixing device and the mixing screw.

Die Maßnahme gemäß Anspruch 18 stellt sicher, daß sich an der Behälteroberseite an deren Übergang zum Behälterdeckel keine Ablagerungen einstellen und der Behälter relativ zum Deckel zuverlässig geführt ist.The measure according to claim 18 ensures that no deposits occur on the top of the container at its transition to the container lid and the container is reliably guided relative to the lid.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der Zeichnung. Dabei zeigen

  • Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Mischer,
  • Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie C-C in Fig. 1,
  • Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie B-B in Fig. 1,
  • Fig.4 einen Querschnitt längs der Linie D-D in Fig. 1,
  • Fig. 5 einen Teillängsschnitt in Blickrichtung E-E, und
  • Fig. 6 einen Fig. 5 entsprechenden, vergrößerten, um 90° richtungsversetzten Teilschnitt.
Further features, advantages and details of the invention result from the following description of a preferred embodiment with reference to the drawing. Show
  • 1 shows a schematic longitudinal section through a mixer according to the invention,
  • 2 shows a cross section along the line CC in Fig. 1,
  • 3 shows a cross section along the line BB in FIG. 1,
  • 4 shows a cross section along the line DD in FIG. 1,
  • Fig. 5 is a partial longitudinal section in the viewing direction EE, and
  • Fig. 6 is a Fig. 5 corresponding, enlarged, 90 ° directional partial section.

Bei einem in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Mischer handelt es sich um einen sogenannten Kegelmischer, d. h. der Mischer weist einen Behälter 1 auf, welcher die Form eines auf der Spitze stehenden Kegels besitzt. Der Behälter 1 ist an einem Mischergestell 2 drehbar gelagert, wobei das Drehlager 3 insbesondere aus Fig. 6 ersichtlich ist. Der feste Teil des Drehlagers 3 ist mit einer Traverse 4 des Gestells 2 verschraubt. An der Oberseite ist der Behälter 1 durch einen festen Deckel 5 abgedeckt. Zwischen dem festen Deckel 5 und dem drehbaren Behälter 1 ist ein Gleit-Dicht-Lager 6 ausgebildet, wobei an der Innenseite des Behälters 1 im Bereich dieses Lagers 6 ein Leitring 7 vorgesehen ist, der die Ablagerung von Mischgut in diesem Bereich verhindert.1 is a so-called cone mixer, ie the mixer has a container 1 which has the shape of a cone standing on the tip. The container 1 is rotatably mounted on a mixer frame 2, the pivot bearing 3 being particularly apparent from FIG. 6. The fixed part of the rotary gers 3 is screwed to a cross member 4 of the frame 2. At the top, the container 1 is covered by a fixed lid 5. Between the fixed cover 5 and the rotatable container 1, a slide-sealing bearing 6 is formed, a guide ring 7 being provided on the inside of the container 1 in the area of this bearing 6, which prevents the deposit of mixed material in this area.

Der-Behälter 1 ist drehantreibbar ausgebildet. Zum Antrieb dient ein Zahnkranz 8, an welchem ein Antriebszahnrad 9 eines Antriebsmotors 10 angreift. Dem Antriebsmotor 10 ist eine im einzelnen nicht dargestellte Drehzahlregeleinrichtung zugeordnet.The container 1 is designed to be driven in rotation. A ring gear 8, on which a drive gear 9 of a drive motor 10 engages, serves for the drive. A speed control device, not shown in detail, is assigned to the drive motor 10.

Parallel zur Seitenwand 11 des Behälters 1 verläuft die Achse 12 einer Förderschnecke 13, deren Schneckenwelle 14 durch den Deckel 5 über ein. Lager 15 herausgeführt ist und durch einen Antriebsmotor 16 mit einer im einzelnen nicht dargestellten, zugeordneten Regeleinrichtung angetrieben wird. Im unteren Abschnitt der Förderschnecke ist die Schneckenwelle 14 verjüngt ausgebildet und die Schneckenwendel 17 wird in diesem Bereich durch Haltestifte 17'auf dem durch den oberen Bereich vorgegebenen Abstand gehalten. Der Außen- und Innendurchmesser der Schneckenwendel 17 bleibt dementsprechend über die gesamte Länge konstant. Wie insbesondere auch aus Fig. 5 und Fig. 6 ersichtlich ist, ragt die Förderschnecke 13 bis in den feststehenden Austragseinlauf 18, wodurch in diesem Bereich noch eine intensive, abschließende Durchmischung erreicht wird.Parallel to the side wall 11 of the container 1, the axis 12 of a screw conveyor 13, the screw shaft 14 of which extends through the cover 5. Bearing 15 is led out and driven by a drive motor 16 with an associated control device, not shown in detail. In the lower section of the screw conveyor, the screw shaft 14 is tapered and the screw spiral 17 is held in this area by holding pins 17 ′ at the distance predetermined by the upper area. Accordingly, the outer and inner diameter of the screw helix 17 remains constant over the entire length. As can also be seen in particular from FIGS. 5 and 6, the screw conveyor 13 projects into the fixed discharge inlet 18, as a result of which intensive, final mixing is achieved in this area.

Gegen die Mittelachse 19 des Behälters 1 um den Ab= stand Y versetzt ist die Mittelachse 20 einer zentralen Mischeinrichtung 21 angeordnet. Die Welle 22 der zentralen Mischeinrichtung wird durch einen Antriebsmotor 23 mit einer zugeordneten, im einzelnen nicht dargestellten Regeleinrichtung angetrieben.Against the central axis 19 of the container 1 by the Ab = Y was added to the center axis 20 of a central Mixing device 21 arranged. The shaft 22 of the central mixing device is driven by a drive motor 23 with an associated control device, not shown in detail.

An der Welle 22 der Mischeinrichtung 21 ist ein Spiralsogmischrad 24 vorgesehen. Das Spiralsogmischrad 24 weist im Ausführüngsbeispiel drei Flügel 25 auf, welche mit ausgestellten Enden 26 versehen sind, durch welche des Mischgut schräg nach oben geschleudert wird. Darüber hinaus ist etwa in der Mitte der Flügel je ein Verschleißstift 27 vorgesehen, welcher zur Zerschlagung von Agglomeraten dient. Der Durchmesser des Spiralsogmischrads 24 ist so dimensioniert, daß es sich praktisch von der Außenseite der Welle 14 der Förderschnecke 13 bis zu der gegenüberliegenden Behälterwand 11 des Behälters 1 erstreckt.A spiral suction mixing wheel 24 is provided on the shaft 22 of the mixing device 21. In the exemplary embodiment, the spiral suction mixing wheel 24 has three blades 25, which are provided with flared ends 26, through which the material to be mixed is thrown obliquely upwards. In addition, a wear pin 27 is provided approximately in the middle of each wing, which is used to break up agglomerates. The diameter of the spiral suction mixing wheel 24 is dimensioned such that it extends practically from the outside of the shaft 14 of the screw conveyor 13 to the opposite container wall 11 of the container 1.

Unterhalb des Spiralsogmischrads 24 und in Abstand von demselben ist ein Homogenisierungswirbelrad 28 vorgesehen. Das Homogenisierungswirbelrad 28 ist mit vier Flügeln 29 versehen, welche ebenfalls angestellte Enden 29•zum Aufschleudern des Mischgutes aufweisen. Gleichzeitig wird aufgrund dieser verhältnismäßig starken Anstellung dem Mischgut mit dem Homogenisierungswirbelrad Energie zugeführt werden.A homogenizing vortex wheel 28 is provided below and at a distance from the spiral suction mixing wheel 24. The homogenizing vortex wheel 28 is provided with four vanes 29, which also have employed ends 29 for spin-coating the mixed material. At the same time, due to this relatively strong employment, energy will be supplied to the mix with the homogenizing vortex wheel.

Unterhalb des Homogenisierungswirbelrads 28 verjüngt sich die Welle 22 der Mischeinrichtung 21. Dort ist noch eine Schneckenwendel 30 vorgesehen.Below the homogenizing whirl wheel 28, the shaft 22 of the mixing device 21 tapers. A helical screw 30 is also provided there.

Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich, sind im Deckel 5 Einlaßöffnungen 31 vorgesehen, welche außerhalb des Arbeitsbereiches der Förderschnecke 13 liegen. D. h. durch diese Einlaßöffnungen 31 können Mischgutkomponenten in jeder Betriebsphase des Mischers zugegeben werden, ohne daß die Bildung von Verklumpungen unterhalb der Einlaßöffnungen 31 zu befürchten wäre.As can be seen in particular from FIG. 3, Cover 5 inlet openings 31 are provided, which are outside the working area of the screw conveyor 13. I.e. Mixture components can be added through these inlet openings 31 in every operating phase of the mixer without the formation of lumps below the inlet openings 31 having to be feared.

Am unteren Ende des Behälters 1 geht dieser in einen feststehenden Austragseinlauf 18 über, welcher unmittelbar in eine Doppelschnecken-Austragseinrichtung mündet, welche zu einem nachgeschalteten Extruder austragen kann. Die Austragseinrichtung 32 umfaßt, wie insbesondere aus Fig. 5 und 6 ersichtlich, zwei Schnecken 33, welche in einem Mantel 34 angeordnet und durch eine Antriebseinrichtung 35 angetrieben sind.At the lower end of the container 1, it merges into a fixed discharge inlet 18, which opens directly into a twin-screw discharge device, which can discharge to a downstream extruder. 5 and 6, the discharge device 32 comprises two screws 33 which are arranged in a casing 34 and are driven by a drive device 35.

Im Betrieb wird für den Behälter 1 eine Umlaufgeschwindigkeit von 0,6 bis 6 Upm, für die Förderschnecke 13 eine Drehzahl von 15 bis 80 Upm und für die Mischeinrichtung 21 eine Drehzahl von 200 bis 1200 Upm gewählt. Durch die Einlaßöffnungen 31 werden z. B. im Abstand von 1 bis 10 Minuten Mischgutkomponenten zugegeben. Diese gelangen zunächst in den Bereich oberhalb des .Spiralsogmischrads 24, welcher eine Vormisch- bzw. Vergleichmäßigungszone bildet. Es wird hier also eine Durchmischung vorgenommen, so daß auch bei diskontinuierlicher Produktzugabe ein Homogenitätsgrad erreicht wird, der demjenigen einer kontinuierlichen Produktzugabe entspricht. Durch die in Höhe des Spiralsogmischrads 24 gebildete Sperrzone, die dadurch entsteht, daß das Spiralsogmischrad 24 aufgrund der Aussparung in der Schneckenwendel bis nahe an die Welle 14 der Schnecke 13 heranreicht, wird verhindert, daß ungemischtes Produkt in die Austragszone gelangt.In operation, a rotational speed of 0.6 to 6 rpm is selected for the container 1, a rotational speed of 15 to 80 rpm for the screw conveyor 13 and a rotational speed of 200 to 1200 rpm for the mixing device 21. Through the inlet openings 31 z. B. added at intervals of 1 to 10 minutes of mix components. These first reach the area above the spiral suction mixing wheel 24, which forms a premixing or homogenizing zone. Mixing is therefore carried out here, so that even with discontinuous product addition, a degree of homogeneity is achieved which corresponds to that of continuous product addition. Due to the blocking zone formed at the level of the spiral suction mixing wheel 24, which results from the fact that the spiral suction mixing wheel 24 due to the Recess in the screw helix as close as possible to the shaft 14 of the screw 13 prevents unmixed product from reaching the discharge zone.

Das gemischte Mischgut passiert im wesentlichen durch den Zwischenraum zwischen der Behälterwand 11, dem Spiralsogmischrad 24 und der Förderschnecke 13 nach unten. In der Homogenisierzone zwischen dem Spiralsogmischrad 24 und dem Homogenisierungwirbelrad 28 erfolgt eine intensive Durchmischung des Gemisches, wobei durch die Flügel 29 bzw. deren aufgestellte Enden 29' des Homogenisierungswirbelrades 28 das Mischgut immer wieder nach oben geschleudert wird. Die Mischeinrichtung 21 wirkt damit wie ein Fluidmischer. Die Schneckenwendel 30 fördert eine Teilmenge aus dem Austragsbereich nach oben in die Homogenisierungszone, wodurch eine gleichmäßige Verteilung des Produkts erreicht wird.The mixed mix passes essentially down through the space between the container wall 11, the spiral suction mixing wheel 24 and the screw conveyor 13. In the homogenizing zone between the spiral suction mixing wheel 24 and the homogenizing vortex wheel 28, the mixture is mixed intensively, the mixture being thrown upwards again and again by the blades 29 or the ends 29 ′ of the homogenizing vortex wheel 28 that are set up. The mixing device 21 thus acts like a fluid mixer. The screw spiral 30 conveys a partial quantity from the discharge area upwards into the homogenization zone, as a result of which an even distribution of the product is achieved.

Gleichzeitig ist es möglich, in das Mischgut hohe Scherkräfte einzuleiten und damit eine Energieeinleitung zur definierten Vorwärmung des Mischgutes zu erzielen. Durch das Zusammenwirken des Umlaufs des Behälters 1 mit der Förderwirkung der Förderschnecke 13 wird das Mischgut zum Zwecke einer Wiederholung des Durchmischungsvorgangs wieder nach oben befördert. Durch eine Veränderung der Drehzahl der zentralen Mischeinrichtung 21, der Förderschnecke 13 und der Umlaufgeschwindigkeit des Behälters 1 kann die Beladung der Homogenisierungszone variiert und den gewünschten Betriebsverhältnissen angepaßt werden.At the same time, it is possible to introduce high shear forces into the mix and thus achieve an energy input for the defined preheating of the mix. Due to the interaction of the circulation of the container 1 with the conveying action of the screw conveyor 13, the mix is conveyed up again for the purpose of repeating the mixing process. By changing the speed of the central mixing device 21, the screw conveyor 13 and the rotational speed of the container 1, the loading of the homogenization zone can be varied and adapted to the desired operating conditions.

Das aufbereitete Mischgut gelangt über den Austragseinlauf 18 in den Förderbereich der Doppelschnecken-austragseinrichtung 32 und kann somit ohne Temperatur - und damit Energieverlust - einem Extruder zugeführt werden.The processed mix passes through the discharge inlet 18 into the conveyor area of the twin screw discharge device 32 and can thus be fed to an extruder without temperature - and thus energy loss.

Die in der Höhe des Spiralsogmischrads 24 gebildete Sperrzone wird noch intensiver abgeschlossen, wenn in dieser Höhe Sperrbleche 36 angeordnet sind, die den nicht vom Spiralsogmischrad 24 bzw. der Schnecke 13 überdeckten Bereich verschließen, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist.The blocking zone formed at the height of the spiral suction mixing wheel 24 is completed even more intensely if locking plates 36 are arranged at this height, which close the area not covered by the spiral suction mixing wheel 24 or the screw 13, as can be seen in particular from FIG. 2.

Claims (18)

1. Mischer mit einem kegelförmigen, sich in Materialauslaßrichtung nach unten verjüngenden Mischbehälter (1), einer hierin parallel zur Behälterwand (11) angeordneten, drehantreibbaren Förderschnecke (13) und einer parallel zur vertikalen Längsachse (20) des Behälters (1) stationär angeordneten, drehantreibbaren Mischeinrichtung (21), dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) drehantreibbar und die Förderschnecke (13) hinsichtlich der Lage ihrer Achse (12) stationär angeordnet ist.1. mixer with a conical mixing container (1) tapering downwards in the material outlet direction, a rotary screw conveyor (13) arranged parallel to the container wall (11) and a stationary parallel to the vertical longitudinal axis (20) of the container (1), rotationally drivable mixing device (21), characterized in that the container (1) is rotatably drivable and the screw conveyor (13) is arranged stationary with respect to the position of its axis (12). 2. Mischer nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Mischeinrichtung (21) gegenüber der Mittelachse (20) des Behälters (1) versetzt angeordnet ist.2. Mixer according to claim 1, characterized in that the central mixing device (21) with respect to the central axis (20) of the container (1) is arranged offset. 3. Mischer nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, daß die zentrale Mischeinrichtung (21), die Förderschnecke (13) und der Behälter (1) individuell regelbar drehangetrieben sind.3. Mixer according to claim 1 or 2, characterized in that the central mixing device (21), the screw conveyor (13) and the container (1) are individually driven in rotation. 4. Mischer nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (13) über ihre gesamte Länge eine gleichmäßige Steigung aufweist.4. Mixer according to one of claims 1 to 3, characterized in that the screw conveyor (13) has a uniform pitch over its entire length. 5. Mischer nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daB die Förderschnecke (13) über ihre gesamte Länge einen konstanten Außendurchmesser aufweist.5. Mixer according to one of claims 1 to 4, characterized in that the screw conveyor (13) has a constant outer diameter over its entire length. 6. Mischer nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Förderschnecke (13) bis in den Auslaßbereich des Behälters (1) erstreckt.6. Mixer according to one of claims 1 to 5, characterized in that the screw conveyor (13) extends into the outlet region of the container (1). 7. Mischer nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (13) im Auslaßbereich eine zusätzliche Schneckenwendel umfaßt.7. Mixer according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the screw conveyor (13) comprises an additional screw spiral in the outlet region. 8. Mischer nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Mischeinrichtung (21) ein Spiralsogmischrad (24) umfaßt.8. Mixer according to one of claims 1 to 7, characterized in that the central mixing device (21) comprises a spiral suction mixing wheel (24). 9. Mischer nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiralsogmischrad (24) so dimensioniert und die Förderschnecke (13) so ausgespart sind, daß das Spiralsogmischrad (24) sich über den Bereich zwischen der Welle (14) der Förderschnecke (13) und der gegenüberliegenden Behälterwand (11) erstreckt.9. Mixer according to claim 8, characterized in that the spiral suction mixing wheel (24) so dimensioned and the screw conveyor (13) are recessed so that the spiral suction mixing wheel (24) over the area between the shaft (14) of the screw conveyor (13) and the opposite container wall (11) extends. 10. Mischer nach Patentanspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiralsogmischrad (24) in einem Winkel von 12° bis 18°, vorzugsweise 15° angestellte Flügel (25) aufweist.10. Mixer according to claim 8 or 9, characterized in that the spiral suction mixing wheel (24) at an angle of 12 ° to 18 °, preferably 15 °, has blades (25). 11. Mischer nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Spiralsogmischrad (24) im wesentlichen vertikale Verschleißstifte (27) angeordnet sind.11. Mixer according to one of the claims 1 to 10, characterized in that substantially vertical wear pins (27) are arranged on the spiral suction mixing wheel (24). 12. Mischer nach einem der Patentansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daB die zentrale Mischeinrichtung (21) unterhalb des Spiralsogmischrades (24) ein Homogenisierungswirbelrad (28) umfaßt.12. Mixer according to one of claims 1 to 11, characterized in that the central mixer direction (21) below the spiral suction mixing wheel (24) comprises a homogenizing vortex wheel (28). 13. Mischer nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischflügel (29) des Homogenisierungswirbelrades (28) stark schräg gestellt sind.13. Mixer according to claim 12, characterized in that the mixing blades (29) of the homogenizing vortex wheel (28) are placed at a steep incline. 14. Mischer nach einem der Patentansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der durch das Spiralsogmischrad (24) gebildeten Sperrzone Sperrbleche (36) angeordnet sind.14. Mixer according to one of the claims 1 to 13, characterized in that in the region of the blocking zone formed by the spiral suction mixing wheel (24) blocking plates (36) are arranged. 15. Mischer nach einem der Patentansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßöffnung des Behälters (1) eine Austragsschnecke nachgeordnet ist.15. Mixer according to one of the claims 1 to 14, characterized in that a discharge screw is arranged downstream of the outlet opening of the container (1). 16. Mischer nach einem der Patentansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß als Austragsschnecke gleichsinnig drehende Doppelschnecken (33) verwendet werden.16. Mixer according to one of the claims 1 to 15, characterized in that double screws (33) rotating in the same direction are used as the discharge screw. 17. Mischer nach einem der Patentansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einer Regeleinrichtung für die Drehzahl des Behälters (1) und/oder der Förderschnecke (13) und/oder der zentralen Mischeinrichtung gekoppelte Temperaturmeßeinrichtung im Behälter (1) angeordnet ist.17. Mixer according to one of the claims 1 to 16, characterized in that a with the control device for the speed of the container (1) and / or the screw conveyor (13) and / or the central mixing device coupled temperature measuring device is arranged in the container (1) . 18. Mischer nach einem der Patentansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß an der Behälteroberseite ein als Gleit-Dicht-Lager dienender Leitring (7) angeordnet ist.18. Mixer according to one of the claims 1 to 17, characterized in that a guide ring (7) serving as a sliding-sealing bearing is arranged on the top of the container.
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