EP0695613A1 - Ring trough mixer with driven stirrers - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Ringtrogzwangsmischer, bestehend aus einem Trog mit einem mittleren domförmigen Teil, in dem mittig die von einem Rührwerksmotor angetriebene Mischwerkswelle gelagert ist, aus einem mit dem oberen Ende der Mischwerkswelle drehfest verbundenen nabenförmigen Teil, an dem mehrere Mischschaufelntragende Arme angeordnet sind, die den zwischen der äußeren Tragwand und dem domförmigen Teil gebildeten Ringkanal durchlaufen, und aus einem mit dem nabenförmigen Teil verbindbaren radialen Arm, der an seinem äußeren Endbereich einen Wirbler trägt, dessen zu der Rührwerkswelle parallel verlaufende Wirblerwelle mit einem Drehantrieb versehen ist.The invention relates to a ring trough compulsory mixer, consisting of a trough with a central dome-shaped part in which the mixer shaft driven by an agitator motor is mounted in the center, from a hub-shaped part which is connected in a rotationally fixed manner to the upper end of the mixer shaft and on which a plurality of mixing-blade-bearing arms are arranged pass through the annular channel formed between the outer support wall and the dome-shaped part, and from a radial arm which can be connected to the hub-shaped part and which carries a vortex at its outer end region, the vortex shaft running parallel to the agitator shaft being provided with a rotary drive.
Bei einem aus der Praxis bekannten Ringtrogzwangsmischer dieser Art besteht der Drehantrieb der Wirblerwelle aus einem Hydromotor, der über eine separate Hydraulikpumpe mit Servoverstellung angetrieben wird und je nach Mischrezept stufenlos zwischen 0 bis 200 U/min steuerbar ist. Dieser hydraulische Antrieb der Wirblerwelle ist nicht nur wegen des benötigten Hydromotors mit zugehöriger Hydropumpe aufwendig, sondern er wird zusätzlich noch durch die erforderliche Drehdurchführung verteuert. Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Ringtrogzwangsmischer der eingangs angegebenen Art zu schaffen, der mit einem kostengünstigeren Antrieb für den Wirbler versehen ist.In a ring trough compulsory mixer of this type known from practice, the rotary drive of the vortex shaft consists of a hydraulic motor which is driven by a separate hydraulic pump with servo adjustment and, depending on the mixing recipe, can be steplessly controlled between 0 and 200 rpm. This hydraulic drive of the swirling shaft is not only complex because of the required hydraulic motor with the associated hydraulic pump, but it is also made more expensive by the required rotating union. The object of the invention is therefore to provide a ring trough compulsory mixer of the type specified at the outset, which is provided with a less expensive drive for the vortex.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Ringtrogzwangsmischer der gattungsgemäßen Art dadurch gelöst, daß mit dem nabenförmigen Teil ein flaches, einen radialen Arm einschließendes Gehäuse verbindbar ist, in dessen Mittelteil eine zentrale, mit der Rührwerkswelle fluchtende Welle gelagert ist, auf die drehfest ein zentrales Zahnrad aufgekeilt ist und dessen oben aus dem Gehäuse herausgeführtes Wellenende durch eine Drehmomentenstütze gegenüber dem Trog abgestützt ist, und daß in dem armförmigen Teil des Gehäuses mindestens ein Ritzel gelagert ist, das den Antrieb von dem zentralen Zahnrad auf den Wirbler überträgt und mit einem auf die Wirblerwelle aufgekeilten Zahnrad kämmt. Der erfindungsgemäße Antrieb zeichnet sich durch große Robustheit und Wirtschaftlichkeit aus, da er keinen zusätzlichen Antriebsmotor benötigt, sondern über die Getriebemittel von dem Rührwerksantrieb abgeleitet ist. Auch bereits im Betrieb befindliche Ringtrogzwangsmischer ohne Wirbler können in einfacher Weise mit dem erfindungsgemäßen Wirbler nachgerüstet werden.According to the invention, this object is achieved in a ring trough compulsory mixer of the generic type in that a flat housing enclosing a radial arm can be connected to the hub-shaped part, in the central part of which a central shaft aligned with the agitator shaft is mounted, onto which a central gearwheel is wedged in a rotationally fixed manner is and whose shaft end led out of the housing is supported by a torque support with respect to the trough, and that in the arm-shaped part of the housing at least one pinion is mounted, which transmits the drive from the central gear to the swirler and with one wedged onto the swirler shaft Gear meshes. The drive according to the invention is characterized by great robustness and economy, since it does not require an additional drive motor, but is derived from the agitator drive via the gear means. Ring trough mixers which are already in operation and without a vortex can also be easily retrofitted with the vortex according to the invention.
Aus DE 31 14 477 C1 ist ein Ringtrogzwangsmischer bekannt, bei dem der Antrieb der Wirbler über Stirnradstufen von dem Mischwerksantrieb abgeleitet wird. Dieser bekannte Ringtrogzwangsmischer weist jedoch insofern eine aufwendige Konstruktion auf, als in dem Innenraum des Ringtrogs ein mit einem Getriebegehäuse versehenes Getriebe eingesetzt und in dem Zwischenraum zwischen dem Getriebegehäuse und der Troginnenwand ein mit einer Innenverzahnung versehener Zahnkranz trogfest angeordnet ist, mit dem zur Ableitung des Wirblerantriebs ein Zahnrad kämmt, das auf eine ein Ritzel des Stirnradgetriebes lagernde Welle aufgesetzt ist, die die Bodenplatte des Rotorgehäuses des Ringtrogzwangsmischers durchsetzt.A ring trough compulsory mixer is known from DE 31 14 477 C1, in which the drive of the vortex is derived from the mixer drive via spur gear stages. However, this known ring trough compulsory mixer has an elaborate construction in that a gear provided with a gear housing is used in the interior of the ring trough and a gear rim provided with an internal toothing is arranged trough-proof in the space between the gear housing and the inner wall of the trough, with which to derive the vortex drive a gear meshes, which is placed on a pinion of the spur gear shaft that passes through the bottom plate of the rotor housing of the ring trough positive mixer.
Das flache Gehäuse kann zwei Wirbler tragende Arme aufweisen.The flat housing can have two swivel-bearing arms.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß in einem der Arme eine aus Stirnrädern bestehende Getriebekette gelagert ist, die ein Ritzel mehr als die Getriebekette des anderen Arms aufweist, so daß sich die Wirbler gegenläufig drehen können und dadurch eine noch bessere Mischwirkung erreicht wird.In a further embodiment of the invention it is provided that a gear chain consisting of spur gears is mounted in one of the arms, which has one pinion more than the gear chain of the other arm, so that the whirlers can rotate in opposite directions and thereby achieve an even better mixing effect.
Grundsätzlich ist es auch möglich, daß statt des zentralen Zahnrades ein Kettenrad vorgesehen ist, das die Wirblerwelle über ein auf dieses aufgesetztes Kettenrad durch eine Kette antreibt.Basically, it is also possible that a sprocket is provided instead of the central gear, which drives the vortex shaft by means of a chain via a sprocket placed thereon.
Zweckmäßigerweise besitzt das nabenförmige Teil einen oberen ebenen ringförmigen Rand, mit dessen Stirnfläche die untere Wand des Mittelteils des flachen Gehäuses verschraubbar ist.The hub-shaped part expediently has an upper, flat, annular edge, with the end face of which the lower wall of the central part of the flat housing can be screwed.
Die Wirblerwelle kann in einem mit dem Arm verbundenen Lagerrohr gelagert sein, das eine gute Kapselung ermöglicht.The vortex shaft can be mounted in a bearing tube connected to the arm, which enables good encapsulation.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Wirbler an einem Ring befestigt sind, der auf dem Ende der Wirblerwelle frei drehbar gelagert und gegenüber der Wirblerwelle durch Abscherstifte drehfest gehalten ist. Sollten die Wirbler durch in dem Mischgut befindliche Steine oder andere Widerstände blockiert werden, wird eine Beschädigung des Ringtrogzwangsmischers dadurch vermieden, daß die Abscherstifte abgeschert werden und die Wirbler trotz der weiteren Drehung der Wirblerwelle stehenbleiben.In a further embodiment of the invention it is provided that the vortexes are attached to a ring which is freely rotatably mounted on the end of the vortex shaft and is held in a rotationally fixed manner with respect to the vortex shaft by shear pins. If the vortex is blocked by stones or other resistances in the mix, damage to the ring trough compulsory mixer is avoided by shearing off the shear pins and stopping the vortex despite the continued rotation of the vortex shaft.
Zweckmäßigerweise besteht die Drehmomentstütze aus einem drehfest mit der Welle des zentralen Zahnrades verbundenem radialen Hebel, dessen äußeres Ende gegenüber dem Trog durch Federn abgestützt ist. Diese vorzugsweise in beiden Drehrichtungen vorgesehene federnde Abstützung ermöglicht es, auftretende Schläge elastisch nachgiebig aufzufangen und zu dämpfen.The torque support expediently consists of a radial lever which is connected to the shaft of the central gear wheel in a manner fixed against relative rotation, the outer end of which is supported by springs with respect to the trough. This resilient support, which is preferably provided in both directions of rotation, makes it possible to absorb and dampen any impacts that occur in an elastic manner.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß statt der Drehmomentstütze die Welle des zentralen Zahnrades mit der Ausgangswelle eines gegenüber dem Trog abgestützten Getriebe- oder Hydromotors gekuppelt ist. Durch diesen Motor läßt sich auf das zentrale Zahnrad eine zusätzliche Drehung übertragen, durch die den Wirblern eine andere Drehzahl erteilt wird, als sie sonst durch die Kupplung des Wirblergehäuses mit der Mischwerkswelle vorgegeben ist. Zweckmäßigerweise ist die Drehzahl des Motors steuerbar, so daß gewünschte Drehzahlen der Wirbler ausgehend von einem Stillstand der Wirbler eingestellt werden können. Zweckmäßigerweise ist der Motor auch drehrichtungsumkehrbar.In a further embodiment of the invention it is provided that instead of the torque support, the shaft of the central gearwheel is coupled to the output shaft of a geared or hydraulic motor that is supported with respect to the trough. This motor allows an additional rotation to be transmitted to the central gearwheel, which gives the whirlers a different speed than is otherwise specified by the coupling of the whirler housing with the mixer shaft. The speed of the motor is expediently controllable, so that the desired speeds of the swirlers can be set on the basis of the swirlers coming to a standstill. The motor can expediently also be reversed in the direction of rotation.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt
- Fig. 1
- einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines Ringtrogzwangsmischers,
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf die Drehmomentstütze
- Fig. 3
- einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Ringtrogzwangsmischers.
- Fig. 1
- 1 shows a section through a first embodiment of a ring trough compulsory mixer,
- Fig. 2
- a top view of the torque arm
- Fig. 3
- a section through a second embodiment of a ring trough positive mixer.
Der aus Fig. 1 ersichtliche Ringtrogzwangsmischer (1) besteht aus einem Trog (2) mit im dargestellten Ausführungsbeispiel zylindrischer Außenwandung (3) und einem ebenen kreisscheibenförmigen Boden (4), der über Stützfüße (5) auf dem Boden abgestützt ist. In seinem Innern besitzt der Trog (2) einen domförmigen Teil (3) mit zylindrischer Umfangswandung (6), deren unterer Rand mit dem kreisscheibenförmigen Boden (4) verbunden ist. Der domförmige Teil ist durch eine obere Deckwandung (7) geschlossen, die mit einem mittleren kreisrunden Durchbruch versehen ist, durch den die Mischwerkswelle (8) hindurchgeführt ist, die durch eine Dichtung (9) gegenüber der Deckwandung (7) abgedichtet ist und mit der Ausgangswelle eines Getriebemotors (10) gekuppelt ist, der durch Halterungen (11) drehfest mit der zylindrischen Wandung (6) des Doms verbunden ist. Auf die Rührwerkswelle (8) ist ein nabenförmiges Teil (12) aufgekeilt, das gegenüber dem zylindrischen Wandungsteil (6) abgedichtet ist und über seinen Umfang verteilt abgewinkelte Arme (13) trägt, an deren Enden über den Boden des Ringtroges streichende Mischschaufeln (14) angeordnet sind..The ring trough compulsory mixer (1) shown in FIG. 1 consists of a trough (2) with a cylindrical outer wall (3) in the exemplary embodiment shown and a flat circular disk-shaped base (4) which is supported on the base via support feet (5). In its interior, the trough (2) has a dome-shaped part (3) with a cylindrical peripheral wall (6), the lower edge of which is connected to the circular disk-shaped base (4). The dome-shaped part is closed by an upper cover wall (7) with a central circular opening is provided, through which the mixer shaft (8) is guided, which is sealed by a seal (9) against the top wall (7) and is coupled to the output shaft of a geared motor (10) which is rotatably connected to the cylindrical by brackets (11) Wall (6) of the cathedral is connected. A hub-shaped part (12) is wedged onto the agitator shaft (8), which is sealed against the cylindrical wall part (6) and has angled arms (13) distributed over its circumference, at the ends of which mixing blades (14) brushing over the bottom of the ring trough. are arranged ..
Mit dem nabenförmigen Teil (12) ist die untere Wandung (16) eines flachen Gehäuses (17) verschraubt, in dessen mittlerem Teil fluchtend mit der Mischwerkswelle (8) eine Welle (18) gelagert ist, die aus dem Gehäuse nach oben hin herausgeführt und gegenüber diesem abgedichtet ist. Die Welle (18) trägt an ihrem unteren Ende ein zentrales Zahnrad (20), das mit auf einer gemeinsamen Durchmesserlinie beidseits von diesen gelagerten Ritzeln (21 und 22,23) kämmt, die die Zahnräder (24,25) der Wirblerwellen (26,27) antreiben. An seinem oberen Ende ist die Welle (18) drehfest mit einer aus einem radialen Hebel (29) bestehenden radialen Drehmomentstütze verbunden, deren freies Ende über Druckfedern (30) auf trogfesten Widerlagern (31) abgestützt ist.The lower wall (16) of a flat housing (17) is screwed to the hub-shaped part (12), in the middle part of which a shaft (18) is mounted in alignment with the mixer shaft (8), which leads out of the housing upwards and is sealed against this. The shaft (18) has at its lower end a central gear (20) which meshes with pinions (21 and 22, 23) mounted on both sides of the same on a common diameter line, which pinions (24, 25) of the vortex shafts (26, 27) drive. At its upper end, the shaft (18) is rotatably connected to a radial torque arm consisting of a radial lever (29), the free end of which is supported by pressure springs (30) on trough-resistant abutments (31).
Das obere Ende der Welle (18) kann statt mit der Drehmomentstütze (29) mit der Ausgangswelle eines in seiner Drehzahl steuerbaren und drehrichtungsumkehrbaren Getriebemotors (33) gekuppelt sein, der ebenfalls durch nicht dargestellte Träger trogfest gehalten ist.The upper end of the shaft (18) can be coupled instead of the torque arm (29) to the output shaft of a gear motor (33) which is controllable in its speed and reversible in the direction of rotation and which is also held trough-proof by carriers (not shown).
Die aus Fig. 3 ersichtliche Darstellung einer anderen Ausführungsform des Ringtrogzwangsmischers entspricht grundsätzlich der Ausführungsform nach Fig. 1, so daß für gleiche Teile gleiche Bezugsziffern verwendet werden.The illustration from FIG. 3 of another embodiment of the ring trough compulsory mixer basically corresponds the embodiment of FIG. 1, so that the same reference numerals are used for the same parts.
Ein Unterschied besteht darin, daß in den rechten Arm (35) drei den Antrieb auf das Zahnrad (24) übertragende Ritzel gelagert sind, während in dem linken Arm des flachen Gehäuses (17) zwei den Antrieb übertragende Ritzel angeordnet sind.One difference is that in the right arm (35) three pinions transmitting the drive to the gear (24) are mounted, while in the left arm of the flat housing (17) two pinions transmitting the drive are arranged.
Die Wirblerwellen (26,27) sind in Lagerrohren (37) durch Wälslager gelagert. Auf die Enden der Wirblerwellen (26) sind Scheiben (38,39) drehfest aufgesetzt, die zwischen sich eine umlaufende ringförmige Nut begrenzen, in der eine ringförmige Scheibe (40) frei drehbar gelagert ist, die mit einem äußeren Flansch (41) versehen ist, der mit einem die Wirbelelemente (42) tragenden Ring (43) verschraubt ist. Die frei drehbar in der Ringnut gelagerte Scheibe (40) ist durch Abscherstifte (44) mit dem unteren mit der Wirblerwelle verbundenen Ring (39) drehfest verbunden, so daß die Wirbelelemente (42) mit der Wirblerwelle rotieren, so lange die Querstifte (44) infolge die Wirbelelemente blockierender Widerstände nicht abgeschert worden sind.The vortex shafts (26, 27) are supported in bearing tubes (37) by roller bearings. On the ends of the vortex shafts (26), discs (38, 39) are rotatably mounted, which delimit a circumferential annular groove between them, in which an annular disc (40) is freely rotatably mounted, which is provided with an outer flange (41) which is screwed to a ring (43) carrying the swirl elements (42). The disc (40), which is freely rotatable in the annular groove, is non-rotatably connected to the lower ring (39) connected to the swirl shaft by shear pins (44), so that the swirl elements (42) rotate with the swirl shaft as long as the transverse pins (44) as a result of the vortex elements blocking resistors have not been sheared off.
Claims (10)
aus einem Trog mit einem mittleren domförmigen Teil, in dem mittig die von einem Mischwerksmotor angetriebene Mischwerkswelle gelagert ist,
aus einem mit dem oberen Ende der Mischwerkswelle drehfest verbundenen nabenförmigen Teil, an dem mehrere die Mischschaufeln tragende Arme angeordnet sind, die den zwischen der äußeren Trogwandung und dem domförmigen Teil gebildeten Ringkanal durchlaufen und
aus einem mit dem nabenförmigen Teil verbindbaren radialen Arm, der an seinem äußeren Endbereich einen Wirbler trägt, dessen parallel zu der Mischwerkswelle verlaufende Wirblerwelle mit einem Drehantrieb versehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit dem nabenförmigen Teil (6,7) ein flaches, den radialen Arm (35,36) einschließendes Gehäuse (17) verbindbar ist, in dessen Mittelteil eine zentrale mit der Mischwerkswelle (8) fluchtende Welle (18) gelagert ist, auf die drehfest ein zentrales Zahnrad (20) aufgekeilt ist und dessen oben aus dem Gehäuse (17) herausgeführtes Wellenende durch eine Drehmomentenstütze (29) gegenüber dem Trog (2) abgestützt ist, und daß in dem armförmigen Teil (35,36) des Gehäuses (17) mindestens ein Ritzel (21,22,23) gelagert ist, das den Antrieb von dem zentralen Zahnrad (20) auf den Wirbler (42) überträgt und mit einem auf die Wirblerwelle (26,27) aufgekeilten Zahnrad (24,25) kämmt.Ring trough compulsory mixer consisting
from a trough with a central dome-shaped part, in which the mixer shaft driven by a mixer motor is mounted in the center,
from a hub-shaped part connected in a rotationally fixed manner to the upper end of the mixer shaft, on which a plurality of arms carrying the mixing blades are arranged, which pass through the annular channel formed between the outer trough wall and the dome-shaped part and
a radial arm which can be connected to the hub-shaped part and which carries at its outer end region a vortex whose vortex shaft running parallel to the mixer shaft is provided with a rotary drive,
characterized,
that a flat housing (17) enclosing the radial arm (35, 36) can be connected to the hub-shaped part (6, 7), a central shaft (18) aligned with the mixer shaft (8) is mounted in the middle section, onto which a central gearwheel (20) is wedged in a manner fixed against relative rotation and the shaft end which is led out of the housing (17) at the top by a torque support (29) opposite the trough (2) is supported, and that in the arm-shaped part (35, 36) of the housing (17) at least one pinion (21, 22, 23) is mounted, which drives the drive from the central gear (20) to the vortex (42 ) transmits and meshes with a gear (24, 25) wedged onto the whirling shaft (26, 27).
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