EP1506052A1 - Seitenschaufel, doppelwellenmischer mit seitenschaufel - Google Patents

Seitenschaufel, doppelwellenmischer mit seitenschaufel

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EP1506052A1
EP1506052A1 EP03730034A EP03730034A EP1506052A1 EP 1506052 A1 EP1506052 A1 EP 1506052A1 EP 03730034 A EP03730034 A EP 03730034A EP 03730034 A EP03730034 A EP 03730034A EP 1506052 A1 EP1506052 A1 EP 1506052A1
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EP
European Patent Office
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mixing
mixing element
mixer
radially inner
radially outer
Prior art date
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EP03730034A
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Angelo Schmandra
Peter Brim
Nicolett Bertele
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BHS Sonthofen GmbH
Original Assignee
BHS Sonthofen GmbH
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Publication date
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Publication of EP1506052B1 publication Critical patent/EP1506052B1/de
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    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
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    • B01F27/701—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms comprising two or more shafts, e.g. in consecutive mixing chambers
    • B01F27/706—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms comprising two or more shafts, e.g. in consecutive mixing chambers with all the shafts in the same receptacle
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    • B01F27/114—Helically shaped stirrers, i.e. stirrers comprising a helically shaped band or helically shaped band sections
    • B01F27/1144—Helically shaped stirrers, i.e. stirrers comprising a helically shaped band or helically shaped band sections with a plurality of blades following a helical path on a shaft or a blade support

Definitions

  • the mixer further comprises a mixer shaft arranged along the mixer axis, to which a plurality of mixing elements are attached, these mixing elements each being arranged adjacent to the inner surface of the trough with a scraper edge, at least one of the end faces of the mixing trough being associated with a mixing element serving as a reversing element, the scraper of which edge extends both along the lateral surface and along this end face, this reversing member having a mixer arm attached to the mixer shaft and a radially outer mixing element and an adjacent radially inner mixer element which are fastened to the mixer arm and together form the stripping edge of the mixer element , wherein the wiping edge portion of the radially outer mixing element extends both along the lateral surface and along the end face, while the wiping edge portion of the radially inner mixing element extends only along the end face t.
  • the invention relates in particular to a twin-shaft mixer comprising two mixers of the type specified, the mixing spaces of which merge into one another and are arranged such that the two
  • the mixer shaft is rotatably mounted on the two end faces of the mixing trough and is rotated by a drive which is generally arranged outside the mixing trough.
  • Mixing elements are attached to the mixer shaft at predetermined intervals, which rotate together with the mixer shaft around the mixer axis and each comprise a mixer arm to which one or more mixing elements for conveying mixed material are fastened in the mixing space.
  • the mixing elements are generally in the shape of a shovel and are set at an angle with respect to a surface line of the mixing trough parallel to the mixer axis such that the material to be mixed is moved in the axial direction. They have at least one scraping edge which is adjacent to the inner surface of the trough and which serves to collect mixed material lying against the inner wall of the trough.
  • a double-shaft mixer of the type mentioned is known for example from DE 198 56 622 A1.
  • a twin-shaft mixer is set out, in which the reversing element comprises two mixing elements which are adjacent to one another in the radial direction and which are attached to the mixer arm in such a way that their respectively adjacent boundary surfaces are essentially perpendicular to their respective scraping edge section on the end face of the mixing trough , Both the radially inner and the radially outer mixing element are held by corresponding fastening elements on the mixer arm attached to the mixer shaft.
  • the radially inner mixing element and the radially outer mixing element preferably abut one another on the front side and / or the rear side of the mixing elements with rectilinear boundary edges.
  • the front of the mixing elements is to be understood as the surface of the mixing elements facing forward when the mixing element rotates
  • the rear of the mixing elements is to be understood as meaning the surface of the mixing elements pointing backwards when the mixing element rotates.
  • rectilinear boundary edges are easy to implement in terms of production technology.
  • curved boundary edges for example concave, that is to say curved toward the mixer shaft, or convex, ie, curved boundary edges between the radially inner mixing element and the radially outer mixing element, are also possible.
  • a particularly effective support of the radially outer mixing element can be achieved if the boundary surface of the radially inner mixing element lying on the radially outer mixing element and the delimiting surface of the radially outer mixing element resting on the radially inner mixing element overlap one another.
  • the radially outer mixing element is secured against displacement both from the end wall and towards the end wall by the positive connection with the radially inner mixing element.
  • the boundary surfaces can also engage or overlap one another in a direction running essentially perpendicular to the front and rear of the mixing elements.
  • Mixing material particles which are located in the area of the mixer shaft on the respective end wall can be prevented from being transported by the rotation of the mixing element into the area between the radially inner boundary surface of the radially inner mixing element and the mixer shaft and accumulating there.
  • Such an accumulation would result in mixed material particles in the bearings, by means of which the mixer shaft on the front Wall of the mixing trough is stored, and can penetrate between the mixer arm and the radially inner mixing element.
  • the former case would result in the rotatability of the mixer shaft in the bearing being impaired and the bearing being blocked in extreme cases.
  • the latter case could result in the radially inner mixing element gradually becoming detached from the mixer arm and thus increasing the wear of the mixing element. It is pointed out that such a sealing mixing element also brings about an improvement in the reversing element if the reversing blade is otherwise conventionally designed.
  • the two mixing elements 44, 46 are fastened to the mixer arm 42 by means of slot-like recesses 70 and screws 72, so that they rotate together with the latter about the mixer axis A-A.
  • the mixing elements 44, 46 are further arranged such that their respective wiper edge sections 50, 48a lying adjacent the end wall 12 form a common linear wiper edge 32 of the reversing vane 20 which is adjacent the end wall 12.
  • a further sealing mixing element 80 is attached to the mixer arm 42 in the region of the mixer shaft 14 (not shown in FIG. 2).
  • This sealing mixing element 80 has a wiping edge 82 which extends along the end wall 12 of the mixing trough and which, in a projection in the radial direction, extends approximately between the mixer axis AA and the radially inner boundary surface of the radially inner mixing element 46.
  • the stripping edge 82 of the sealing mixing element 80 is arranged such that it runs in the circumferential direction 16 of the reversing blade 20 of the stripping edge 32 of the reversing blade 20 formed by the radially inner 46 and radially outer 44 mixing element with the end face 12 of the mixing trough.
  • the function of the sealing mixing element 80 is primarily to prevent mixed material that has accumulated on the end wall 12 in the area of the mixer shaft 14 by the movement of the reversing vane 20 into the area between the mixer shaft 14 and the radially inner boundary of the radially inner mixing element 46 is pressed.
  • An accumulation of mixed material in this area would lead to mixed material penetrating into the rotary bearing, by means of which the mixer shaft 14 is supported on the end wall 12 of the mixing trough, and gradually blocking it, and that the mixed material penetrates between the mixer arm 42 and the mixing element 46 , which leads to wear and detachment of the mixing element 46.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)

Abstract

Ein Mischer umfasst wenigstens einen Mischtrog mit einem Mischraum und einer im Inneren des Mischraums verlaufenden Mischerachse (A-A), wobei der Mischraum von einer Troginnenfläche umgrenzt ist. Längs der Mischerachse (A-A) ist eine Mischerwelle angeordnet, an der eine Mehrzahl von Mischorganen angebracht ist, die jeweils der Troginnenfläche mit einer Abstreifkante (32, 34) benachbart angeordnet sind. Wenigstens einer der Stirnflächen des Mischtrogs ist ein als Umkehrorgan (20) dienendes Mischorgan zugeordnet, das einen an der Mischerwelle angebrachten Miseherarm (42) sowie ein radial äusseres Mischelement (44) und ein daran angrenzendes radial inneres Mischelement (46) aufweist, welche an dem Mischerarm (42) befestigt sind und zusammen die Abstreifkante (32, 34) des Umkehrorgans (20) bilden. Bei dem erfindungsgemässen Mischer stützt sich das radial äussere Mischelement (44) bei einer mischbetriebsbedingten Verlagerung, bei welcher sich der Abstand zwischen seinem sich längs der Stirnfläche des Mischtrogs erstreckenden Abstreifkantenabschnitt (48a) und der Stirnfläche des Mischtrogs zu vergrössern sucht, formschlüssig an dem radial inneren Mischelement (46) ab.

Description

Seitenschaufel, Doppelwellenmischer mit Seitenschaufel
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mischer, der wenigstens einen Mischtrog mit einem Mischraum und einer im Inneren des Mischraums verlaufenden Mischerachse umfasst, wobei der Mischraum von einer Troginnenfläche umgrenzt ist, welche eine im Wesentlichen zylindrische Man- telfläche sowie zwei im Wesentlichen ebene Stirnflächen aufweist. Der Mischer umfasst weiterhin eine längs der Mischerachse angeordnete Mischerwelle, an der eine Mehrzahl von Mischorganen angebracht ist, wobei diese Mischorgane der Troginnenfläche jeweils mit einer Abstreifkante benachbart angeordnet sind, wobei wenigstens einer der Stirnflächen des Mischtrogs ein als Umkehrorgan dienendes Mischorgan zugeordnet ist, dessen Abstreif kante sich sowohl längs der Mantelfläche als auch längs dieser Stirnfläche erstreckt, wobei dieses Umkehrorgan einen an der Mischerwelle angebrachten Mischerarm sowie ein radial äußeres Mischelement und ein daran angrenzendes radial inneres Mischelement aufweist, welche an dem Mischerarm befestigt sind und zusammen die Abstreif kante des Mischorgans bilden, wobei sich der Abstreifkantenabschnitt des radial äußeren Mischelements sowohl längs der Mantelfläche als auch längs der Stirnfläche erstreckt, während sich der Abstreifkantenabschnitt des radial inneren Mischelements nur längs der Stirnfläche erstreckt. Die Erfindung betrifft insbesondere einen Doppelwellenmischer, umfassend zwei Mischer der angegebenen Art, deren Mischräume ineinander übergehen und so angeordnet sind, dass die beiden Mischerachsen im Wesentlichen parallel zueinander sind.
Derartige Mischer können für das Mischen unterschiedlicher Mischgüter, insbesondere für das Mischen von Baustoffmischungen, wie beispielsweise plastischen Mörtel- oder Betongemischen, verwendet werden. Die Mischer- achse solcher Mischer verläuft im Wesentlichen horizontal, so dass das Mischgut im Mischraum während des Mischvorgangs längs der Mischerwelle in horizontaler Richtung befördert wird. Der Mischraum wird üblicherweise von einer im Wesentlichen zylindrischen Mischtroginnenfläche um- grenzt, d.h. die Troginnenfläche verläuft konzentrisch zur Mischerachse, wobei im Normalfall der Umfang der Troginnenfläche bei jeder axialen Position der Mischerwelle gleich ist. Die beiden Stirnflächen an der Vorder- und Rückseite der Troginnenfläche sind gewöhnlich eben ausgebildet. Für eine detaillierte Beschreibung des Aufbaus solcher Mischer sei z.B. auf die EP 0 229 328 A1 des Anmelders verwiesen.
Die Mischerwelle ist an den beiden Stirnflächen des Mischtrogs drehbar gelagert und wird durch einen in der Regel außerhalb des Mischtrogs angeordneten Antrieb in Drehung versetzt. An der Mischerwelle sind in vorbestimmten Abständen Mischorgane befestigt, die gemeinsam mit der Mischerwelle um die Mischerachse umlaufen und jeweils einen Mischerarm umfassen, an dem ein oder mehrere Mischelemente zur Förderung von Mischgut in dem Mischraum befestigt sind. Die Mischorgane sind in der Regel schaufeiförmig ausgebildet und gegenüber einer zur Mischerachse parallelen Mantellinie des Mischtrogs in einem solchen Winkel angestellt, dass das Mischgut eine Bewegung in axialer Richtung erfährt. Sie weisen wenigstens eine der Troginnenfläche benachbarte Abstreifkante auf, die zum Aufsammeln von an der Troginnenwand anliegendem Mischgut dient. Der Abstand dieser Abstreifkante zur Troginnenfläche soll dabei möglichst klein sein, bevorzugt wird eine Anordnung gewählt, bei der die Abstreifkante an der Troginnenfläche anliegt. Um Beschädigungen der Troginnenfläche, beispielsweise durch eingeklemmte Mischgutpartikel, zu verhindern, ist die Abstreifkante bevorzugt aus weicherem Material als die Troginnenfläche hergestellt, insbesondere aus Kunststoffmaterialien wie Polyurethan, während die Troginnenfläche üblicherweise aus einem harten Material, beispielsweise Keramik oder gehärtetem Stahl (Hardox), hergestellt ist. Jedes der Mischelemente eines Mischorgans kann aus einer Mehrzahl von Materialien aufgebaut sein, z. B. kann ein härterer Kernkörper von einem aus weicherem Material hergestellten Verschleißkörper umgeben sein, der die Abstreifkante umfasst. Verschiedene Möglichkeiten der Ausbildung solcher Mischelemente, bzw. Mischorgane sind in der deutschen Offenle- gungsschrift DE 198 56 622 A1 sowie der deutschen Patentanmeldung Nr. 101 15 31 1 .2 der Anmelderin beschrieben, auf die hiermit ausdrücklich verwiesen wird.
Ein Teil der Mischorgane ist den vorderen und rückseitigen Stirnwänden zugeordnet und als Umkehrorgan ausgebildet. Durch diese Umkehrorgane wird Mischgut in axialer Richtung von der jeweiligen zugeordneten Stirnfläche weg transportiert. Sie sind L-förmig ausgebildet und weisen sowohl eine der zylindrischen Mantelfläche der Troginnenfläche sowie eine der jeweiligen Stirnfläche der Troginnenfläche zugeordnete Abstreif kante auf.
Ein Doppelwellenmischer der genannten Art ist beispielsweise aus der DE 198 56 622 A1 bekannt. In dieser Druckschrift wird ein Doppelwellenmischer dargelegt, bei dem das Umkehrorgan zwei in radialer Richtung anein- ander angrenzende Mischelemente umfasst, die so am Mischerarm angebracht sind, dass ihre jeweils einander benachbart liegenden Begrenzungsflächen im Wesentlichen senkrecht zu ihrem jeweiligen Abstreifkantenabschnitt an der Stirnfläche des Mischtroges stehen. Sowohl das radial innere als auch das radial äußere Mischelement werden durch entspre- chende Befestigungselemente an dem an der Mischerwelle angebrachten Mischerarm gehalten. Beim Betrieb des Mischers wird durch das von den Mischorganen im Mischraum bewegte Mischgut eine Kraft auf die Mischelemente des Umkehrorgangs übertragen, die in axialer Richtung von der Stirnfläche des Mischtrogs weg gerichtet ist. Da mit zunehmendem radialen Abstand von der Mischerwelle die Geschwindigkeit, mit der sich der Mischerarm bewegt, zunimmt und außerdem das Mischgut im Mischraum bevorzugt zu der Mantelfläche des Mischtrogs hin verteilt ist, ist dabei die im Mittel auf das radial äußere Mischelement einer Umkehrschaufel ausgeübte Kraft stärker als die entsprechende im Mittel auf das radial innere Mischelement ausgeübte Kraft. Aus diesem Grunde ist es bei dem Mischer gemäß dem Stand der Technik erforderlich, das äußere Mischelement dementsprechend aufwendiger am Mischerarm zu befestigen, um eine Verlagerung des radial äußeren Mischelements, die zu einem vergrößerten Abstand des stirnflächenseitigen Abstreifkantenabschnitts von der Stirnfläche führt, zu vermeiden.
Weiterhin tritt bei dem in der DE 198 56 622 A1 dargelegten Umkehrorgan das Problem auf, dass Mischgut, das sich im Bereich der Mischerwelle an der Stirnfläche des Mischtrogs befindet, durch die Bewegung des Umkehrorgans im Wesentlichen zwischen den auf der Mischerwelle aufliegenden Befestigungsabschnitt des Mischerarms an der Mischerwelle und die in radialer Richtung innere Begrenzungsfläche des am Mischerarm befestigten radial inneren Mischelements gedrückt wird. Die allmähliche Akkumulation von Mischgut in diesem Bereich führt dazu, dass das Mischgut in den Bereich der Lager, mittels derer die Mischerwelle drehbar an der Stirnfläche des Mischtrogs gelagert wird, eindringt und dadurch diese Lager allmählich blockiert. Weiterhin kann Mischgut auch zwischen das radial innere Mischelement und den Mischerarm eindringen und so ein Verschleißen bis hin zu einem Ablösen des radial inneren Mischerelements begünstigen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den aus dem Stand der Technik bekannten Mischer bzw. das bekannte Umkehrorgan weiter zu verbessern und einen Mischer, insbesondere einen Doppelwellenmischer, bzw. ein Umkehrorgan mit erhöhter Standzeit und verbesserter Verfügbarkeit anzugeben.
Diese Aufgabe wird bei einem Mischer der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass sich an das radial äußere Mischelement bei einer mischbetriebsbedingten Verlagerung, bei welcher sich der Abstand zwischen sei- nem sich längs der Stirnfläche des Mischtrogs erstreckenden Abstreifkantenabschnitt und der Stirnfläche des Mischtrogs zu vergrößern sucht, formschlüssig an dem radial inneren Mischelement abstützt.
Durch das Mischgut wird auf die Mischelemente eine Verlagerungskraft ausgeübt, die - ohne eine Befestigung der Mischelemente am Mischerarm - die Mischelemente entlang ihrer Auflagefläche am Mischerarm von der Stirnwand des Mischtrogs wegbewegen würde. Die Verlagerungskraft hat somit hauptsächlich eine Komponente in axialer Richtung.
Die Erfindung trägt der Beobachtung Rechnung, dass die Verlagerungskraft des Mischguts auf die Befestigung der Mischelemente am Mischerarm wegen der mit zunehmendem radialen Abstand von der Mischerwelle zunehmenden Geschwindigkeit des Mischerarms und der Verteilung des Mischguts im Mischtrog mit radialem Abstand von der Mischerwelle zunimmt. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des radial inneren und des radial äußeren Mischelements des Umkehrorgans wird erreicht, dass die durch das Mischgut in erhöhtem Maße auf das radial äußere Mischelement ausgeübte Verlagerungskraft, die zu einer bevorzugten Verlagerungsten- denz des radial äußeren Mischelements von der Stirnfläche weg führt, nicht nur durch die Befestigung des radial äußeren Mischelements an dem Mischerarm aufgefangen wird, sondern auch über die formschlüssige Verbindung mit dem radial inneren Mischelement durch dessen Befestigung mit dem Mischerarm aufgefangen wird.
Die Formschlussverbindung zwischen dem radial inneren und dem radial äußeren Mischelement behindert vorzugsweise nur eine von der Stirnwand weg gerichtete Bewegung. Denkbar ist aber auch eine Formschlussverbindung, bei der jegliche Verschiebung des radial äußeren Mischelements gegenüber dem radial inneren Mischelement entlang ihrer gemeinsamen Auflagefläche am Mischerarm unterbunden wird. Dies kann z.B. durch miteinander in Eingriff stehende Vorsprünge bzw. Ausnehmungen an den aneinander angrenzenden Begrenzungsflächen des radial inneren und radial äußeren Mischelements, oder auch durch eine Zahnverbindung oder eine Keilverbindung zwischen diesen realisiert werden.
Günstig ist es, wenn das radial innere Mischelement bündig an dem radial äußeren Mischelement anliegt, so dass sich eine glatte Abstreifkante des Mischerorgans ergibt und idealerweise zusätzlich auch eine über die Begrenzungskanten der Mischelemente hinweg ebene Vorderseite des Umkehrorgans. Auf diese Weise kann die Vorderseite des Mischorgans so ausgebildet sein, dass sie insgesamt eine schaufelartige Form zur Förderung von Mischgut hat. Die Vorderseite des Umkehrorgans soll in diesem Zusammenhang die bei betriebsgemäßem Umlauf des Umkehrorgans um die Mischerwelle nach vorne weisende Seite bezeichnen.
Bevorzugt liegen das radial innere Mischelement und das radial äußere Mischelement auf der Vorderseite oder/und der Rückseite der Mischelemente mit geradlinigen Begrenzungskanten aneinander an. Hierbei ist unter der Vorderseite der Mischelemente die bei Drehung des Mischorgans nach vorne weisende Oberfläche der Mischelemente zu verstehen, und unter der Rückseite der Mischelemente die bei Drehung des Mischorgans nach hinten weisende Oberfläche der Mischelemente zu verstehen. Solche geradlinig verlaufenden Begrenzungskanten sind herstellungstechnisch einfach zu realisieren. Alternativ sind auch gekrümmte Begrenzungskanten, etwa konkave, d.h. zur Mischerwelle hin gewölbte, oder konvexe, d.h. von der Mischerwelle weg gewölbte Begrenzungskanten zwischen dem radial inneren Mischelement und dem radial äußeren Mischelement möglich. Während im einfachsten Fall von auf der Vorderseite sowie Rückseite der Mischelemente geradlinig und parallel zueinander verlaufenden Begrenzungskanten und aneinander angrenzenden Begrenzungsflächen der Misch- elemente ohne Ausnehmungen bzw. Vorsprünge die Abstützung des radial äußeren Mischelements gleichmäßig entlang der Begrenzungskante mit dem radial inneren Mischelement erfolgt, und damit überall die gleiche Abstüt- zungskraft ausgeübt wird, erfolgt im Falle von gekrümmten bzw. vorder- und rückseitig nicht parallelen, geradlinigen Begrenzungskanten zwischen dem radial äußeren Mischelement und dem radial inneren Mischelement die Abstützung entweder mehr auf der Seite der Abstreifkante oder mehr auf der der Abstreifkante gegenüberliegenden Seite oder/und entweder mehr auf der Vorderseite oder mehr auf der Rückseite der Mischelemente. Die Mischelemente könnten somit in solchen Bereichen, in denen eine stärkere Abstützung erfolgt, besonders stabil ausgebildet sein.
Eine weitere Alternative hierzu wäre eine stufenförmige Begrenzungskante zwischen dem radial äußeren Mischelement und dem radial inneren Mischelement. In diesem Fall erfolgt die Abstützung hauptsächlich in solchen Bereichen, in denen die Begrenzungskante im Wesentlichen in radialer Richtung verläuft. In diesen Bereichen könnten beispielsweise die Misch- elemente besonders verstärkt sein. In Bereichen, in denen die Begrenzungskante im Wesentlichen parallel zur Mischerachse verläuft, findet hingegen fast keine Abstützung statt, was es gestattet, die Mischelemente in diesen Bereichen aus weicherem Material herzustellen.
Weiterhin ist das erfindungsgemäße Umkehrorgan bevorzugt derart ausgebildet, dass der auf der Vorderseite des radial inneren Mischelements gebildete Winkel zwischen der Abstreifkante und der am radial äußeren Mischelement anliegenden Begrenzungskante des radial inneren Mischelements oder/und der auf der Rückseite des radial inneren Mischelements gebildete Winkel zwischen der der Stirnfläche zugewandten Kante und der am radial äußeren Mischelement anliegenden Begrenzungskante des radial inneren Mischelements größer als 90° ist. Für den Fall von geradlinigen Begrenzungskanten zwischen dem radial äußeren und dem radial inneren Mischelement wird durch diese Bedingung die formschlüssige Abstützung des radial äußeren Mischelements am radial inneren Mischelement bei einer von der Stirnseite weg gerichteten Verlagerung des radial äußeren Mischelements erreicht. Die am radial äußeren Mischelement anliegende Begrenzungsfläche des radial inneren Mischelements und die entsprechende am radial inneren Mischelement anliegende Begrenzungsfläche des radial äußeren Mischelements können im einfachsten Fall eben sein. Darüber hinaus sind jedoch auch gestufte, gewölbte oder ausgehöhlte Begrenzungsflächen denkbar. Auch im Falle von gestuften Begrenzungsflächen können diese so ausgeführt werden, dass sich das radial äußere Mischelement am radial inneren Mischelement lediglich bei einer von der Stirnfläche weg gerichteten Verlagerung abstützt, z.B. indem die Stufen parallel zu den vorderseitigen und rückseitigen Begrenzungskanten verlaufen.
Eine besonders effektive Abstützung des radial äußeren Mischelements kann erreicht werden, wenn die am radial äußeren Mischelement anliegende Begrenzungsfläche des radial inneren Mischelements und die am radial inneren Mischelement anliegende Begrenzungsfläche des radial äußeren Mischelements einander übergreifen. In diesem Falle kann zum einen erreicht werden, dass das radial äußere Mischelement durch die formschlüssige Verbindung mit dem radial inneren Mischelement gegen eine Verlagerung sowohl von der Stirnwand weg als auch zu der Stirnwand hin gesi- chert wird. Daneben können die Begrenzungsflächen auch in einer im Wesentlichen senkrecht zur Vorderseite und Rückseite der Mischelemente verlaufenden Richtung ineinandergreifen bzw. einander übergreifen. In diesem Fall bewirkt das Ineinandergreifen bzw. Übergreifen der beiden aneinander anliegenden Begrenzungsflächen, dass die beiden am Mischer- arm angebrachten Mischelemente sich gegenseitig durch die formschlüssige Verbindung gegen eine Verlagerung in gegenüber dem Mischerarm orthogonaler Richtung, bei der sich das jeweilige Mischelement vom Mischerarm abzulösen sucht, gesichert werden. Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass nur jeweils eines der beiden Mischelemente das jeweils andere Mischelement durch ein entsprechendes Übergreifen seiner Begrenzungsfläche gegen eine solche Verlagerung sichert. Beispielsweise ist erfindungsgemäß bevorzugt vorgesehen, dass sich die am radial äußeren Mischelement anliegende Begrenzungsfläche des radial inneren Mischelements von der Vorderseite der Mischelemente aus betrachtet wenigstens teilweise unter die am radial inneren Mischelement anliegende Begrenzungsfläche des radial äußeren Mischelements erstreckt. Hierbei wird aus- genutzt, dass das radial äußere Mischelement wegen der größeren Umlaufgeschwindigkeit und der im Mittel größeren aufliegenden Mischgutmenge im Mittel stärker gegen den Mischerarm gedrückt wird als das radial innere Mischelement. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Ausbildung der Begrenzungsfläche wird somit verhindert, dass sich Mischgutteilchen in den Bereich der Begrenzungsfläche eindrücken und auf diesem Wege zwischen eines der Mischelemente und den Mischerarm gelangen können, was zu erhöhtem Verschleiß, insbesondere zu einer beschleunigten Ablösung des jeweiligen Mischelements führen würde.
Eine weitere Verbesserung des erfindungsgemäßen Mischers kann dadurch erreicht werden, dass am Mischerarm im Bereich der Mischerwelle ein weiteres Dichtungs-Mischelement angebracht ist, das eine sich längs der Stirnwand erstreckende Abstreifkante aufweist, die sich - in radiale Richtung projiziert - mindestens zwischen der Mischerachse und der radial inneren Begrenzungsfläche des radial inneren Mischelements erstreckt, und die in Umlaufrichtung des Umkehrorgans der durch das radial innere und radial äußere Mischelement gebildeten Abstreif kante des Umkehrorgans mit der Stirnfläche des Mischtrogs vorausläuft. Durch den Einsatz des Dich- tungs-Mischelements wird bewirkt, dass das an der Stirnwand anhaftende Mischgut komplett um die Mischerwelle herum auf die Vorderseite der Mischelemente des umlaufenden Mischorgans geleitet wird. Es kann verhindert werden, dass Mischgutteilchen, die sich im Bereich der Mischerwelle an der jeweiligen Stirnwand befinden, durch die Drehung des Mischorgans in den Bereich zwischen der radial inneren Begrenzungsfläche des radial inneren Mischelements und der Mischerwelle transportiert werden und sich dort anhäufen. Eine solche Anhäufung hätte zur Folge, dass Mischgutteilchen in die Lager, mittels derer die Mischerwelle an der Stirn- wand des Mischtrogs gelagert wird, sowie zwischen den Mischerarm und das radial innere Mischelement eindringen können. Der erstere Fall hätte zur Folge, dass die Drehbarkeit der Mischerwelle im Lager beeinträchtigt wird und das Lager im Extremfall blockiert wird. Der letztere Fall könnte dazu führen, dass sich das radial innere Mischelement vom Mischerarm allmählich löst und somit der Verschleiß des Mischelements erhöht wird. Es wird darauf hingewiesen, dass ein solches Dichtungsmischelement auch dann eine Verbesserung des Umkehrorgans bewirkt, wenn die Umkehr- schaufel im Übrigen konventionell ausgeführt wird.
Es ist vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Umkehrorgan bevorzugt in einem Doppelwellenmischer eingesetzt wird, bei welchem zwei Mischer der beschriebenen Art so angeordnet sind, dass ihre Mischräume ineinander übergehen und so angeordnet sind, dass die beiden Mischerachsen im Wesentlichen parallel zueinander sind.
Die Erfindung wird im Folgenden an einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Es stellt dar:
Fig. 1 ein Schema eines Doppelwellenmischers, dessen Grundprinzip in der EP 0 241 723 A2 im Einzelnen beschrieben und gezeichnet ist;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Um- kehrorgans für einen Mischer, wie beispielsweise den in Fig.
1 gezeigten Doppelwellenmischer;
Fig. 3 eine weitere perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen
Umkehrorgans aus Fig. 2 aus der durch den Pfeil I in Fig. 2 gezeigten Richtung. In Fig. 1 ist der Mischtrog eines Doppelwellenmischers mit 10 bezeichnet. An den Stirnwänden 1 2 des Mischtrogs 10 sind zwei Mischerwellen 14 gelagert, wobei für eine dieser Mischerwellen die Achse A-A eingezeichnet ist. Die Mischerwellen 14 sind im Drehsinn der Drehpfeile 16 durch nicht dargestellte Elektromotoren angetrieben. An den Mischerwellen 14 sind Mischorgane oder Schaufeln 1 8 und 20 angeordnet. Die Schaufeln 18 sind als Axialförderschaufeln ausgebildet, welche dem Mischgut Axialbewegungen in Richtung der Pfeile 22 erteilen. Die Schaufeln 20 sind als konventionelle Umkehrschaufeln ausgebildet, welche das Mischgut in Richtung der Pfeile 24 quer zur Achse A-A jeweils vom Bereich einer Mischerwelle 14 in den Bereich der anderen Mischerwelle 14 transportieren.
Der Mischtrog 10 ist mit glaskeramischen Auskleidungskacheln belegt, welche eine Troginnenfläche 26 bilden. Die Schaufeln 1 8 und 20 liegen mit ihren Außenkanten 28 in engem Abstand zur Mischtroginnenfläche 26. Die Außenkanten 28 der Schaufeln 1 8 schließen mit einer Mantellinie M den Anstellwinkel a ein.
In Fig. 2 ist in vergrößerter perspektivischer Darstellung eine erfindungs- gemäße Umkehrschaufel 20, die für den in Fig. 1 gezeigten Doppelwellenmischer 10 als stirnflächenseitige Mischschaufel eingesetzt werden kann, gezeigt. Die Umkehrschaufel 20 weist eine Abstreifkante 32, 34 auf, die sowohl der der Umkehrschaufel 20 zugeordneten Stirnfläche 12 als auch der Mantelfläche 26 (beide in Fig. 2 nicht gezeigt) benachbart ist. Die Umkehrschaufel 20 weist eine Vorderseite 38 sowie eine Rückseite 40 auf. Unter Vorderseite soll hier die Seite der Umkehrschaufel 20 verstanden werden, die in Umlaufrichtung 1 6 der Umkehrschaufel 20 um die Mischerachse A-A vorwärts gewandt ist. Die Rückseite 40 der Umkehrschaufel 20 bezeichnet dementsprechend die gegenüberliegende rückwärts gewandte Seite. Die Umkehrschaufel 20 weist einen Mischerarm 42 auf, der, beispielsweise über Schraubverbindungen 76, drehfest mit der Mischerwelle 14 (in Fig. 2 nicht dargestellt) verbunden ist. An dem Mischerarm 42 sind weiterhin ein radial äußeres Mischelement 44 und ein radial inneres Mischelement 46 derartig angebracht, dass auf der Vorderseite der Mischelemente 44, 46, d.h. auf der in Umlaufrichtung 16 der Umkehrschaufel 20 vorwärts gewandten schaufeiförmig geformten Seite, die Abstreifkante 32, 34 der Umkehrschaufel ausgebildet ist. Aus Fig. 2 wird ersichtlich, dass die Abstreifkantenabschnitte 48a, 48b des radial äußeren Mischelements 44 sowohl der Stirnfläche 12 als auch der Mantelfläche 26 des Mischtrogs benachbart liegen, während der Abstreifkantenabschnitt 50 des radial inneren Mischelements 46 lediglich der Stirnwand 12 des Mischtrogs benachbart liegt.
Die beiden Mischelemente 44, 46 sind mittels langlochartiger Ausnehmungen 70 und Schrauben 72 am Mischerarm 42 befestigt, so dass sie gemeinsam mit diesem um die Mischerachse A-A rotieren. Die Mischelemente 44, 46 sind weiterhin so angeordnet, dass ihre jeweiligen der Stirnwand 12 benachbart liegenden Abstreifkantenabschnitte 50, 48a eine gemeinsame lineare, der Stirnwand 12 benachbart liegende Abstreifkante 32 der Umkehrschaufel 20 bilden.
Im montierten Zustand der Umkehrschaufel 20 sind die Mischelemente 44, 46 mit aneinander anliegenden Begrenzungsflächen auf dem Mischerarm 42 befestigt. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass sowohl das radial äußere Mischelement 44 als auch das radial innere Mischelement 46 auf ihrer Vorderseite mit einer geradlinigen Begrenzungskante 52 aneinander anliegen. Weiterhin ist zu erkennen, dass der auf der Vorderseite 62 des radial inneren Mischelements 46 gebildete Winkel ß zwischen der Abstreifkante 50 des radial inneren Mischelements und der am radial äußeren Mischelement 44 anliegenden Begrenzungskante 52 größer als 90° ist. Durch diese Geometrie der beiden Mischelemente 44, 46 wird erreicht, dass sich das radial äußere Mischelement 44 bei einer mischbetriebsbedingten Verlagerung, bei welcher sich der Abstand zwischen seinem sich längs der Stirnfläche 12 des Mischtrogs erstreckenden Abstreifkantenabschnitt 48a und der Stirnfläche 12 des Mischtrogs zu vergrößern sucht, formschlüssig an dem radial inneren Mischelement 46 abstützt.
Fig. 3 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht des in Fig. 2 gezeigten Umkehrorgans 20 aus der durch den Pfeil I in Fig. 2 angedeuteten Richtung. In Fig. 3 gezeigte Komponenten, die solchen in Fig. 2 gezeigten entsprechen, weisen die gleichen Bezugszeichen auf. Zur Erläuterung ihrer Funktion wird auf die Beschreibung der Fig. 2 verwiesen.
Fig. 3 kann entnommen werden, dass die Mischelemente 44, 46 mittels durch die in Fig. 2 gezeigten Langlöcher 70 geführten Schrauben 72 und Muttern 74 befestigt sind. Für eine detaillierte Beschreibung weiterer Befestigungsmöglichkeiten von Mischelementen 44, 46 an dem Mischerarm 42 sei auf die deutsche Patentanmeldung Nr. 101 15 31 1.2 der Anmelderin verwiesen.
Weiterhin ist in Fig. 3 gezeigt, dass sich die am radial äußeren Mischelement 44 anliegende Begrenzungsfläche des radial inneren Mischelements 46, von der Vorderseite 60, 62 der Mischelemente 46, 44 aus gesehen, unter die am radial inneren Mischelement 46 anliegende Begrenzungsfläche des radial äußeren Mischelements 44 erstreckt. Von der in Fig. 3 einge- nommenen Position aus gesehen, ergibt sich somit ein stufenförmiges Profil der aneinander anliegenden Begrenzungsflächen der beiden Mischelemente 44, 46. Diese Anordnung bewirkt, dass das radial innere Mischelement 46 durch das radial äußere Mischelement 44 gegenüber einer von der Auflagefläche des Mischelements 46 auf dem Mischerarm 42 weg gerichteten Verlagerung formschlüssig gesichert wird. Da bei Betrieb des Mischers auf das radial äußere Mischelement 44 eine im Mittel größere Kraft wirkt, die das Mischelement 44 auf die Auflagefläche des Mischerarms 42 drückt, als auf das radial innere Mischelement, wird durch diese Anordnung erreicht, dass die beiden Mischelemente 44, 46 im Bereich ihrer aneinander anliegenden Begrenzungsflächen aufeinander gepresst werden. Somit wird insbesondere ausgeschlossen, dass beim Betrieb des Mischers Mischgutteil- chen zwischen die beiden Mischelemente 44, 46 eingedrückt werden und sich allmählich auch zwischen die Mischelemente 44, 46 und deren Auflagefläche auf dem Mischerarm 42 schieben können, was zu beschleunigtem Verschleiß und Ablösung der Mischelemente 44, 46 führen würde.
Vorzugsweise aus Fig. 2 ist zu erkennen, dass am Mischerarm 42 im Bereich der Mischerwelle 14 (in Fig. 2 nicht dargestellt) ein weiteres Dichtungs-Mischelement 80 angebracht ist. Dieses Dichtungs-Mischelement 80 weist eine sich längs der Stirnwand 12 des Mischtrogs erstreckende Abstreifkante 82 auf, die sich - in einer Projektion in radialer Richtung - in etwa zwischen der Mischerachse A-A und der radial inneren Begrenzungsfläche des radial inneren Mischelements 46 erstreckt. Gleichzeitig ist die Abstreif kante 82 des Dichtungs-Mischelements 80 so angeordnet, dass sie in Umlaufrichtung 16 der Umkehrschaufel 20 der durch das radial innere 46 und radial äußere 44 Mischelement gebildeten Abstreifkante 32 der Um- kehrschaufel 20 mit der Stirnfläche 12 des Mischtrogs vorausläuft. Die Funktion des Dichtungs-Mischelements 80 ist es hauptsächlich, zu verhindern, dass sich Mischgut, das sich im Bereich der Mischerwelle 14 an der Stirnwand 12 angesammelt hat, durch die Bewegung der Umkehrschaufel 20 in den Bereich zwischen der Mischerwelle 14 und der radial inneren Begrenzung des radial inneren Mischelements 46 gedrückt wird. Eine Akkumulation von Mischgut in diesem Bereich würde dazu führen, dass Mischgut in die Drehlager, mittels derer die Mischerwelle 14 an der Stirnwand 12 des Mischtrogs gelagert wird, eindringt und diese allmählich blockiert, sowie dass das Mischgut zwischen den Mischerarm 42 und das Mischelement 46 eindringt, was zu Verschleiß und Ablösung des Mischelements 46 führt. Durch die Erfindung wird ein Mischer angegeben, bei dem ein Verschleiß der Mischerwelle bzw. ihrer Lager und der den Stirnseiten des Mischtrogs zugeordneten Umkehrschaufeln vermindert werden kann, indem verhindert wird, dass bei Betrieb des Mischers an den Stirnwänden anhaftendes Mischgut zwischen die Mischelemente und den Mischerarm des Umkehrorgans eindringen kann bzw. sich zwischen dem Umkehrorgan und der Mischerwelle akkumuliert.

Claims

Ansprüche
Mischer, umfassend - wenigstens einen Mischtrog mit einem Mischraum und einer im Inneren des Mischraums verlaufenden Mischerachse (A-A), wobei der Mischraum von einer Troginnenfläche (1 2, 26) umgrenzt ist, welche eine im Wesentlichen zylindrische Mantelfläche (26) sowie zwei im Wesentlichen ebene Stirnflächen (1 2) aufweist, und eine längs der Mischerachse (A-A) angeordnete Mischerwelle (14), an der eine Mehrzahl von Mischorganen (1 8, 20) angebracht ist, wobei diese Mischorgane ( 1 8, 20) der Troginnenfläche (1 2, 26) jeweils mit einer Abstreif kante (32, 34) be- nachbart angeordnet sind, wobei wenigstens einer der Stirnflächen (1 2) des Mischtrogs ein als Umkehrorgan (20) dienendes Mischorgan zugeordnet ist, dessen Abstreif kante (32, 34) sich sowohl längs der Mantelfläche (26) als auch längs dieser Stirnfläche (1 2) erstreckt, wobei dieses Umkehrorgan (20) einen an der Mischerwelle
( 14) angebrachten Mischerarm (42), sowie ein radial äußeres Mischelement (44) und ein daran angrenzendes radial inneres Mischelement (46) aufweist, welche an dem Mischerarm (42) befestigt sind und zusammen die Abstreifkante (32, 34) des Umkehrogans (20) bilden, wobei sich der Abstreifkantenabschnitt (48a, 48b) des radial äußeren Mischelements (44) sowohl längs der Mantelfläche (26) als auch längs der Stirnfläche (1 2) erstreckt, während sich der Abstreifkantenabschnitt (50) des radial inneren Mischelements (46) nur längs der Stirnfläche (1 2) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass sich das radial äußere Mischelement
(44) bei einer mischbetriebsbedingten Verlagerung, bei welcher sich der Abstand zwischen seinem sich längs der Stirnfläche (1 2) des Mischtrogs erstreckenden Abstreifkantenabschnitt (48a) und der Stirnfläche (12) des Mischtrogs zu vergrößern sucht, formschlüssig an dem radial inneren Mischelement (46) abstützt.
2. Mischer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das radial innere Mischelement (46) und das radial äußere Mischelement (44) auf ihrer Vorderseite (60, 62) oder/und Rückseite (64, 66) mit geradlinigen Begrenzungskanten (52, 54) aneinander anliegen.
3. Mischer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der auf der Vorderseite (62) oder/und Rückseite (66) des radial inneren Mischelements (46) gebildete Winkel ( ?, ß') zwischen der
Abstreifkante (50) und der am radial äußeren Mischelement (44) anliegenden Begrenzungskante (52, 54) des radial inneren Mischelements (46) größer als 90° ist.
4. Mischer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die am radial äußeren Mischelement (44) anliegende Begrenzungsfläche des radial inneren Mischelements (46) und die am radial inneren Mischelement (46) anliegende Begrenzungsfläche des radial äußeren Mischelements (44) eben sind.
5. Mischer nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die am radial äußeren Mischelement (44) anliegende Begren- zungsfläche des radial inneren Mischelements (46) und die am radial inneren Mischelement (46) anliegende Begrenzungsfläche des radial äußeren Mischelements (44) abgestuft sind.
6. Mischer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die am radial äußeren Mischelement (44) anliegende Begrenzungsfläche des radial inneren Mischelements (46) und die am radial inneren Mischelement (46) anliegende Begrenzungsfläche des radial äußeren Mischelements (44) einander übergreifen.
7. Mischer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die am radial äußeren Mischelement (44) anliegende Begrenzungsfläche des radial inneren Mischelements (46) und die am radial inneren Mischelement (46) anliegende Begrenzungsfläche des radial äußeren Mischelements (44) in einer im Wesentlichen senkrecht zur Vorderseite (60, 62) und Rückseite (64, 66) der Mischelemente (44, 46) verlaufenden Richtung einander übergreifen.
8. Mischer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die am radial äußeren Mischelement (44) anliegende Be- grenzungsfläche des radial inneren Mischelements (46) von der
Vorderseite (60, 62) der Mischelemente (44, 46) aus betrachtet wenigstens teilweise unter die am radial inneren Mischelement (46) anliegende Begrenzungsfläche des radial äußeren Mischelements (44) erstreckt.
9. Mischer, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und gewünsch- tenfalls dem Kennzeichen eines der Ansprüche 2 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass am Mischerarm (42) im Bereich der Mischerwelle (14) ein wei- teres Dichtungs-Mischelement (80) angebracht ist, das eine sich längs der Stirnwand (1 2) erstreckende Abstreif kante (82) aufweist, die sich - in radiale Richtung projiziert - mindestens zwischen der Mischerachse (A-A) und der radial inneren Begrenzungsfläche des radial inneren Mischelements (46) erstreckt und die in Umlaufrich- tung des Umkehrorgans (20) der durch das radial innere (46) und radial äußere (44) Mischelement gebildeten Abstreifkante (32) des Umkehrorgans (20) mit der Stirnfläche (12) des Mischtrogs vorausläuft.
10. Doppelwellenmischer (10), umfassend: zwei Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, deren Mischräume ineinander übergehen und so angeordnet sind, dass die beiden Mischerachsen im Wesentlichen parallel zueinander sind.
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