EP1679448A1 - Apparatus for elaborating bulk materials - Google Patents
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- EP1679448A1 EP1679448A1 EP05028162A EP05028162A EP1679448A1 EP 1679448 A1 EP1679448 A1 EP 1679448A1 EP 05028162 A EP05028162 A EP 05028162A EP 05028162 A EP05028162 A EP 05028162A EP 1679448 A1 EP1679448 A1 EP 1679448A1
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- B01F2101/22—Mixing of ingredients for pharmaceutical or medical compositions
Definitions
- the present invention relates to a device for processing bulk materials, for example by mixing, crushing, dosing and / or sieving, with a container and a tool driven therein by an external rotary drive about a horizontal axis.
- a horizontal container type apparatus having a horizontal container and a tool rotating about a horizontal axis is disclosed in e.g. in Swiss Patent 692,274. Basically similarly constructed, but provided with differently shaped tools devices are also known for crushing, dosing and / or screening.
- the known device of the type mentioned above are mainly designed for industrial applications and to relatively large dimensions, robust and provided with a strong drive.
- Advantageous in them is the possibility of continuous operation, wherein the material to be processed can also be added and / or removed in closed conduit systems.
- Containers and tools are mounted on them "fixed" and therefore, at least for the user, not readily expandable. Therefore, an exchange of tools and thus, for example, a conversion from a mixer in a crusher or a doser is not readily possible. In the context of industrial installations, this is usually not needed.
- the container In the kitchen appliances, the container is usually vertical, is closed at the bottom, open at the top and possibly closed with a lid. The tool also rotates in the container about a substantially vertical axis.
- the vertical orientation of the axle allows a simple releasable seal of the container with respect to the drive to form baffles and under the action of gravity.
- the vertical orientation also requires a batch or batch processing in contrast to a continuous and has the consequence that the material to be processed almost inevitably comes into contact with the ambient air. But in the kitchen this is not a problem.
- the present invention is based on the recognition that there are applications for processing bulk materials such as e.g. by mixing, crushing, dosing and / or screening, for which neither the above-described industrial devices nor the kitchen machines are suitably designed. These are in particular laboratory applications in which no large amounts are incurred, but in which, especially in the pharmaceutical sector, the highest demands are made on the purity and / or the material to be processed, for example. Under no circumstances should it come into contact with the environment due to extreme toxicity.
- the invention therefore has as its object to provide a device suitable for such applications.
- the invention thus provides in a device of the type mentioned above, that between the container and rotary drive a connection unit is arranged, to which the container is releasably secured, in which a shank of the tool is releasably held and releasably connected to the rotary drive, and in which one Gap seal is loosely received to seal the container against the tool shank.
- releasably secured is here to be understood an attachment that can be repaired in a few steps and without special tool as intended and non-destructive releasable and then without major difficulties.
- loosely picked up is to be understood in relation to the gap seal that it is not installed and fixed in the connection unit, but can be inserted into or removed from it with a single movement.
- the advantages achieved by the invention are mainly to be seen in the fact that tool and container and with them the gap seal can be easily removed and thereby also easily and separately cleaned in each case.
- the gap seal used according to the invention allows a simple insertion or removal of the tool shaft without the risk of damaging the seal. Due to the easy disassembly of the tool, different, interchangeable tools can be used for different processing tasks. Due to the horizontal position of the tool axis of the container can be easily filled from above and emptied down. Due to the horizontal position of the tool axis, it is optionally possible to work continuously except in batches.
- the container as well as the entire system for the supply and removal of the material to be processed can be made hermetically sealed, so that the material can not come into contact with the environment.
- the gap seal can be inspected and externally cleaned. Since it does not require elastic and abrasion-prone parts such as lip seals, and how the container and tool can be made entirely of metallic material, for example, it is very effective to clean.
- it could also be sterilized together with the container and the tool in an autoclave at high temperature (eg 130 ° C).
- the gap seal forms the separating element between the hygienic part of the device and the drive part of the device, for which no such high demands are made on the purity.
- connection unit has an outer housing, to which the container is detachably fastened by being inflated.
- the tool shank is releasably connected in the connecting unit with a pin of the rotary drive via a socket.
- the plug-in sleeve is preferably mounted in the housing in the region of its container-side end.
- the tool shank is held so stable in the socket that the tool requires no further support, the tool can end freely in the container.
- To remove the tool in this case needs another holder such. not to dismantle an end bearing. Also, due to the absence of another mount, the cleaning of the device is easier and faster to perform.
- the tool shank is secured in the plug-in sleeve in the axial direction only non-positively.
- it is sufficient to insert the tool with its shank through the gap seal into the piece sleeve.
- the tool for its disassembly can be easily pulled out of the socket without any glands or the like must be solved.
- the gap seal provided for sealing the container against the tool shank has the advantage that, because of its oversize, the tool shank can simply be inserted through it or pulled out of it without having to make any manipulations on it. In order also to seal the gap existing by the excess against the bulk material to be processed in the container, the gap seal can be acted upon with a purge gas under pressure in the direction of the container.
- the container may be provided on its side remote from the rotary drive side with a removable front cover.
- the container has an upper inlet and a lower outlet opening, of which at least one is preferably tightly closed by at least one closure element with respect to the bulk materials to be processed. At least one of these openings can also be designed so that a pipe can be connected to it.
- the device according to the invention is preferably dimensioned such that the container has a volume of between 0.1 and 100 liters, in particular between 1 and 10 liters.
- the rotary actuator can be designed for a maximum torque in the range between 01 and 300 Nm.
- Fig. 1 shows a partially sectioned view of a first embodiment of an inventive device.
- the device comprises a rotary drive 10, a connection unit 20, a tool 30 and a container 40.
- the rotary drive 10 is e.g. a spur gear motor with integrated gear 11. With 12 in the connecting unit 20 projecting drive pin of the rotary drive 10 and the transmission 11 is denoted by 13 and a gear flange. In a holder 14 of the rotary drive is stationary mounted.
- the container 40 encloses a processing space 41, has an upper inlet opening 42 and a lower outlet opening 43.
- the inlet opening 42 is closed by a removable cover 44.
- Another cover 45 is flanged to a free end wall 46 of the container 40 and closes an existing there opening.
- the diameter of this opening corresponds approximately to the diameter of the processing space.
- a grating 47 Under the outlet opening 43, a collecting container (not shown) can be placed.
- the tool 30 of Fig. 1 comprises a suitable and suitable for comminuting a bulk material tool head 31 with a plurality of paddles or battens 32 and a tool shank 33.
- the tool head 31 is fitted with his paddles or battens 32 in the processing space 41 of the container 40 and in order a horizontal axis rotatable.
- Held and stored is the tool head 31 exclusively by the tool shank 33 outside the container 40.
- the tool shank 33 is for this purpose carried out through an opening in the rotary drive side end wall 48 of the container 40 and extends into the connection unit 20 inside. This opening also has a diameter which corresponds approximately to the diameter of the processing space 41.
- the connecting unit 20 has a rotationally symmetrical, approximately lantern-shaped outer housing 21 which is provided with flanges 22 and 23 on both sides. With the flange 22, the housing 21 is screwed to the aforementioned transmission flange 13 and the flange 23 with the end wall 48 of the container 40th
- both the drive pin 12 and an end portion 34 (see Figure 3 b)) of the tool shank 33 are provided with a polygonal cross section and inserted from the opposite direction in a correspondingly polygonal recess 25 at the drive end of the socket 24.
- a diameter-expanded portion 35 (see Figure 3 b)) of the tool shank 33 is in contrast provided with a round cross-section and in a cross-sectionally also round recess 26 at the container-side end of the socket 24 fitted substantially free of play.
- the socket 24 In the axial direction, the socket 24 is fixed to the drive pin 12, for example, positively connected to a threaded pin.
- the tool shank 33 is only frictionally secured in the axial direction in the plug-in sleeve by means of spring-loaded pressure pieces 27 which engage in a groove 36 provided with an oblique flank (see FIG. 3 b)) in the tool shank 33.
- the tool shank 33 can thereby be easily pulled out of the socket 24 by applying a certain withdrawal force.
- the receptacle 24 is mounted with a deep groove ball bearing 28. At least one further bearing is still contained in the gear 11 of the rotary drive 10 for the drive pin 12, as a standard component of the transmission in the figures, however, not shown. Except through these bearings, the tool 30 is not stored. In particular, his container-side end is not additionally stored but free. Opposite the housing 21, the socket 24 is sealed by means of a lip seal 29.
- a gap seal 50 fit, but still used loosely. With a peripheral edge 51, the gap seal 50 bears against a corresponding gradation of the housing 21 and is otherwise held in position by the end wall 48.
- the gap seal 50 has an excess over the tool shank 33 and especially with respect to the enlarged diameter portion 35 of the tool shank 33.
- the tool shaft 33 can thereby be freely inserted through gap seal 50 in the connection unit 20 and inserted into the socket 24. Likewise, it can be unhindered by the gap seal 50 from the connection unit 20 and the receptacle 24 also pulled out again.
- the gap can be flushed in countercurrent with a gas which is fed via a purge gas connection 52 under pressure. Because of the mentioned fit of the tool shank 33 in the socket 25 and the aforementioned lip seal 29 between the socket 25 and housing 21, the purge gas can choose no other way than through the gap of the gap seal in the container 40.
- Seals in the form of O-rings or the like are also provided at other seams of the device, in particular between the flange 22 of the connection unit 20 and the gear flange 13 and the flange 23 of the connection unit 20 and the end wall 48 of the container 40. In the figures only shown required for these seals sealing grooves.
- the tool 30 can be pulled out of the connection unit 20, in which it is indeed only plugged. As explained above, the gap seal 50 is not an obstacle. Finally, the gap seal 50 can also be removed from the connection unit 20.
- FIGS. 4 to 7 each show the same rotary drive 10 with the same connecting unit 20, which are combined with differently shaped containers 40, in which different tools can be used in each case.
- Such a tool 30 is shown in dashed lines in the container 40 of FIG. 4.
- the container 60 is here provided with a funnel-shaped inlet opening and an outlet opening 43 arranged vertically below it.
- the outlet opening 43 can be closed with a flap 47 'shown in dashed lines during the mixing process.
- the apparatus of Fig. 5 is a continuous mixer with the material to be mixed in the container 40 during mixing by appropriate formation of the again shown dashed mixing tool 30 from the inlet opening 42 arranged above its drive end to the outlet opening 43 arranged below its opposite end is transported.
- FIG. 5 also shows, by way of example, pipelines 61 and 62 flanged to inlet 42 and outlet opening 43, as the device may possibly be integrated into a closed system for the supply and removal of the material to be processed.
- pipelines could in principle be provided in the other embodiments.
- FIG. 6 shows a device according to the invention in an embodiment as a metering device, the tool being designed as a metering spiral or screw.
- This transports a uniform, adjustable by varying their rotational frequency stream of bulk material in a instead of the cover 45 of FIG. 1 to the container 40 flanged horizontal pipe socket 49, at the end of the bulk material is ejected.
- the device of Fig. 7 is designed for sieving. Via the inlet opening 42, a bulk material with different grain size is fed to the container. A finer fraction leaves via the outlet opening 43.1 and a coarser fraction of this bulk material leaves the container 40 via the outlet opening 43.2.
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Schüttgütern z.B. durch Mischen, Zerkleinern, Dosieren und/oder Sieben, mit einem Behälter und einem darin von einem äusseren Drehantrieb um eine horizontale Achse angetriebenen Werkzeug. STAND DER TECHNIK The present invention relates to a device for processing bulk materials, for example by mixing, crushing, dosing and / or sieving, with a container and a tool driven therein by an external rotary drive about a horizontal axis. STATE OF THE ART
Vorrichtungen dieser Art sind in verschiedensten Ausführungen bekannt. Eine als kontinuierlicher Mischer ausgebildete Vorrichtung mit liegendem Behälter und darin um eine horizontale Achse rotierenden Werkzeug ist z.B. im Schweizer Patent 692 274 beschrieben. Grundsätzlich ähnlich aufgebaute, jedoch mit anders geformten Werkzeugen versehene Vorrichtungen sind auch zum Zerkleinern, Dosieren und/oder Sieben bekannt.Devices of this type are known in various designs. A horizontal container type apparatus having a horizontal container and a tool rotating about a horizontal axis is disclosed in e.g. in Swiss Patent 692,274. Basically similarly constructed, but provided with differently shaped tools devices are also known for crushing, dosing and / or screening.
Die bekannten Vorrichtung der genannten Art sind vor allem für industrielle Anwendungen konzipiert und dazu relativ gross dimensioniert, robust ausgeführt und mit einem starken Antrieb versehen. Vorteilhaft ist bei ihnen die Möglichkeit des kontinuierlichen Betriebs, wobei das zu bearbeitende Gut auch in geschlossenen Leitungssystemen zu- und/oder abgeführt werden kann. Behälter und Werkzeug sind bei ihnen "fest" montiert und von daher zumindest für den Benutzer nicht ohne weiteres ausbaubar. Von daher ist auch ein Austausch von Werkzeugen und somit z.B. ein Umbau von einem Mischer in einen Zerkleinerer oder einen Dosierer nicht ohne weiteres möglich. Im Rahmen industrieller Installationen wird das zumeist auch nicht benötigt.The known device of the type mentioned above are mainly designed for industrial applications and to relatively large dimensions, robust and provided with a strong drive. Advantageous in them is the possibility of continuous operation, wherein the material to be processed can also be added and / or removed in closed conduit systems. Containers and tools are mounted on them "fixed" and therefore, at least for the user, not readily expandable. Therefore, an exchange of tools and thus, for example, a conversion from a mixer in a crusher or a doser is not readily possible. In the context of industrial installations, this is usually not needed.
Eine einfache und bestimmungsgemässe Lösung des Behälters und des Werkzeugs vom Antriebsteil der Vorrichtung insbesondere zu Reinigungszwecken ist dagegen bei sogenannten Küchenmaschinen eher die Regel. Bei diesen werden häufig sogar verschiedene, gegeneinander austauschbare Werkzeuge nach Art eines Bausatzes mitgeliefert. Bei den Küchenmaschinen steht der Behälter in der Regel senkrecht, ist nach unten hin geschlossen, nach oben hin offen und allenfalls mit einem Deckel verschliessbar. Auch das Werkzeug rotiert im Behälter um eine im wesentlichen senkrechte Achse. Die senkrechte Orientierung der Achse erlaubt eine einfache lösbare Dichtung des Behälters gegenüber dem Antrieb unter Ausbildung von Schikanen sowie unter der Wirkung der Schwerkraft. Die senkrechte Orientierung bedingt aber auch eine chargen- bzw. batchweise Bearbeitung im Gegensatz zu einer kontinuierlichen und hat zur Folge, dass das zu bearbeitende Material praktisch unvermeidbar mit der Umgebungsluft in Berühung kommt. Im Küchenbereich stellt das aber kein Problem dar.A simple and intended solution of the container and the tool from the drive part of the device especially for cleaning purposes, however, is rather the rule in so-called food processors. In these often even different, interchangeable tools are supplied in the manner of a kit. In the kitchen appliances, the container is usually vertical, is closed at the bottom, open at the top and possibly closed with a lid. The tool also rotates in the container about a substantially vertical axis. The vertical orientation of the axle allows a simple releasable seal of the container with respect to the drive to form baffles and under the action of gravity. However, the vertical orientation also requires a batch or batch processing in contrast to a continuous and has the consequence that the material to be processed almost inevitably comes into contact with the ambient air. But in the kitchen this is not a problem.
Die vorliegende Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass es Anwendungen zum Bearbeiten von Schüttgütern wie z.B. durch Mischen, Zerkleinern, Dosieren und/oder Sieben gibt, für welche weder die vorbeschrieben industriellen Vorrichtungen noch die Küchenmaschinen geeignet ausgebildet sind. Es handelt sich hierbei insbesondere um Laboranwendungen, bei welchen keine grossen Mengen anfallen, bei welchen aber, wie insbesondere im pharmazeutischen Bereich, höchste Anforderungen an die Reinheit gestellt werden und/oder das zu bearbeitende Material z.B. wegen extremer Toxizität keinesfalls mit der Umgebung in Berührung kommen darf. Die Erfindung stellt sich von daher die Aufgabe, eine für solche Anwendungen geeignete Vorrichtung zu Verfügung zu stellen.The present invention is based on the recognition that there are applications for processing bulk materials such as e.g. by mixing, crushing, dosing and / or screening, for which neither the above-described industrial devices nor the kitchen machines are suitably designed. These are in particular laboratory applications in which no large amounts are incurred, but in which, especially in the pharmaceutical sector, the highest demands are made on the purity and / or the material to be processed, for example. Under no circumstances should it come into contact with the environment due to extreme toxicity. The invention therefore has as its object to provide a device suitable for such applications.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale.This object is achieved according to the invention by the features specified in the claims.
Im Kern sieht die Erfindung demnach bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art vor, dass zwischen Behälter und Drehantrieb eine Verbindungseinheit angeordnet ist, an welcher der Behälter lösbar befestigt ist, in welcher ein Schaft des Werkzeugs lösbar gehalten und mit dem Drehantrieb lösbar verbunden ist, und in welcher eine Spaltdichtung zur Abdichtung des Behälters gegen den Werkzeugschaft lose aufgenommen ist.In essence, the invention thus provides in a device of the type mentioned above, that between the container and rotary drive a connection unit is arranged, to which the container is releasably secured, in which a shank of the tool is releasably held and releasably connected to the rotary drive, and in which one Gap seal is loosely received to seal the container against the tool shank.
Unter "lösbar befestigt" soll hier eine Befestigung verstanden werden, die mit wenigen Handgriffen und ohne Spezialwerkzeug bestimmungsgemäss und zerstörungsfrei lösbar und danach ohne grössere Schwierigkeiten auch wieder herstellbar ist. Unter "lose aufgenommen" soll in Bezug auf die Spaltdichtung verstanden werden, dass diese in der Verbindungseinheit nicht kompüziert eingebaut und festgelegt sondern quasi mit nur einem Handgriff in diese einsetzbar bzw. aus dieser herausnehmbar ist.By "releasably secured" is here to be understood an attachment that can be repaired in a few steps and without special tool as intended and non-destructive releasable and then without major difficulties. The term "loosely picked up" is to be understood in relation to the gap seal that it is not installed and fixed in the connection unit, but can be inserted into or removed from it with a single movement.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, dass Werkzeug und Behälter und mit ihnen die Spaltdichtung einfach demontierbar und dadurch auch einfach sowie jeweils für sich getrennt gereinigt werden können. Im Unterschied zu den bekannten industriellen Vorrichtungen, bei denen zur Abdichtung üblicherweise Lippendichtungen oder dergleichen verwendet sind, erlaubt die erfindungsgemäss eingesetzte Spaltdichtung ein einfaches Durchstecken bzw. Herausziehen der Werkzeugwelle ohne die Gefahr einer Beschädigung der Dichtung. Auf Grund der einfachen Demontierbarkeit des Werkzeugs können für unterschiedliche Bearbeitungsaufgaben auch unterschiedliche, gegeneinander austauschbare Werkzeuge eingesetzt werden. Durch die horizontale Lage der Werkzeugachse kann der Behälter in einfacher Weise von oben befüllt und nach unten entleert werden. Durch die horizontale Lage der Werkzeugachse kann wahlweise ausser batchweise auch kontinuierlich gearbeitet werden. Der Behälter sowie das gesamte System zur Zuführung und Abführung des zu bearbeitenden Materials kann hermetisch dicht ausgeführt sein, so dass das Material nicht in Kontakt mit der Umgebung kommen kann. Durch die Koppelung des Werkzeugschaftes mit dem Drehantrieb in der Verbindungseinheit und damit ausserhalb des Behälters steht dessen Volumen so gut wie vollständig als Bearbeitungsraum zu Verfügung. Indem die Spaltdichtung lose in der Verbindungseinheit aufgenommen und aus dieser ausbaubar ist, kann sie inspiziert und kann extern gereinigt werden. Da sie keine elastischen und einem Abrieb unterliegenden Teile wie Lippendichtungen benötigt und wie der Behälter und das Werkzeug z.B. ganz aus metallischem Material bestehen kann, ist sie sehr effektiv zu reinigen. Zudem könnte sie dadurch zusammen mit dem Behälter und dem Werkzeug in einem Autoklav bei hoher Temperatur (z.B. 130°C) auch sterilisiert werden. Für sämtliche mit dem zu bearbeitenden Material in Berührung kommenden Teile der Vorrichtung können dadurch hygienische Bedingungen hergestellt, sichergestellt und auch nachgewiesen werden, was vor allem für pharmazeutische Anwendungen gefordert wird. Die Spaltdichtung bildet dabei das Trennelement zwischen dem hygienischen Teil der Vorrichtung und dem Antriebsteil der Vorrichtung, für welchen keine so hohen Anforderungen an die Reinheit gestellt werden.The advantages achieved by the invention are mainly to be seen in the fact that tool and container and with them the gap seal can be easily removed and thereby also easily and separately cleaned in each case. In contrast to the known industrial devices, which are usually used for sealing lip seals or the like, the gap seal used according to the invention allows a simple insertion or removal of the tool shaft without the risk of damaging the seal. Due to the easy disassembly of the tool, different, interchangeable tools can be used for different processing tasks. Due to the horizontal position of the tool axis of the container can be easily filled from above and emptied down. Due to the horizontal position of the tool axis, it is optionally possible to work continuously except in batches. The container as well as the entire system for the supply and removal of the material to be processed can be made hermetically sealed, so that the material can not come into contact with the environment. By the coupling of the tool shank with the rotary drive in the connection unit and thus outside the container whose volume is almost completely available as a processing room. By being loosely received in and removable from the connection unit, the gap seal can be inspected and externally cleaned. Since it does not require elastic and abrasion-prone parts such as lip seals, and how the container and tool can be made entirely of metallic material, for example, it is very effective to clean. In addition, it could also be sterilized together with the container and the tool in an autoclave at high temperature (eg 130 ° C). For All coming into contact with the material to be machined parts of the device can be made hygienic conditions, ensured and also demonstrated, which is required especially for pharmaceutical applications. The gap seal forms the separating element between the hygienic part of the device and the drive part of the device, for which no such high demands are made on the purity.
in einer ersten bevorzugten Auführungsform weist die Verbindungseinheit ein äusseres Gehäuse auf, an welchem der Behälter durch Anflaschen lösbar befestigt ist. Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Werkzeugschaft in der Verbindungseinheit mit einem Zapfen des Drehantriebs über eine Steckhülse lösbar verbunden.In a first preferred embodiment, the connection unit has an outer housing, to which the container is detachably fastened by being inflated. According to a further preferred embodiment, the tool shank is releasably connected in the connecting unit with a pin of the rotary drive via a socket.
Bei Vordhandensein eines äusseren Gehäuses ist die Steckhülse in dem Gehäuse vorzugsweise im Bereich ihres behälterseitigen Endes gelagert.When Vorhandensein an outer housing, the plug-in sleeve is preferably mounted in the housing in the region of its container-side end.
Sofern der Werkzeugschaft in der Steckhülse so querstabil gehalten ist, dass das Werkzeug darüberhinaus keiner weiteren Halterung bedarf, kann das Werkzeug im Behälter frei enden. Zum Ausbau des Werkzeugs braucht in diesem Fall eine weitere Halterung wie z.B. ein endseitiges Lager nicht demontiert zu werden. Auch ist durch das Nichtvorhandensein einer weiteren Halterung die Reinigung der Vorrichtung einfacher und schneller durchzuführen.If the tool shank is held so stable in the socket that the tool requires no further support, the tool can end freely in the container. To remove the tool in this case needs another holder such. not to dismantle an end bearing. Also, due to the absence of another mount, the cleaning of the device is easier and faster to perform.
Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Werkzeugschaft in der Steckhülse in axialer Richtung lediglich kraftschlüssig gesichert. Zur Montage des Werkzeugs genügt es in diesem Fall, das Werkzeug mit seinem Schaft durch die Spaltdichtung hindurch in die Stückhülse hinein zu stecken. Umgekehrt kann das Werkzeug zu seiner Demontage einfach aus der Steckhülse herausgezogen werden, ohne dass irgenwelche Verschraubungen oder dergleichen gelöst werden müssen.According to a further preferred embodiment of the tool shank is secured in the plug-in sleeve in the axial direction only non-positively. To mount the tool in this case, it is sufficient to insert the tool with its shank through the gap seal into the piece sleeve. Conversely, the tool for its disassembly can be easily pulled out of the socket without any glands or the like must be solved.
Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich, wenn der Zapfen des Drehantriebs im Drehantrieb gelagert ist. In diesem Fall genügt es, im Gehäuse der Verbindungseinheit die bereits erwähnte Lagerung der Steckhülse vorzusehen, um das Werkzeug als Ganzes ausreichend stabil in der Steckhülse zu halten.A particularly simple construction results when the pin of the rotary drive is mounted in the rotary drive. In this case, it is sufficient to provide in the housing of the connection unit, the already mentioned storage of the receptacle to keep the tool as a whole sufficiently stable in the receptacle.
Die zur Abdichtung des Behälters gegen den Werkzeugschaft vorgesehene Spaltdichtung hat den Vorteil, dass wegen ihres Übermasses der Werkzeugschaft einfach durch sie hindurch gesteckt oder aus ihr herausgezogen werden kann, ohne dass an ihr irgendwelche Manipulationen vorgenommen werden müssen. Um auch den durch das Übermass vorhandenen Spalt gegen das im Behälter zu bearbeitende Schüttgut noch abzudichten, kann die Spaltdichtung mit einem Spülgas unter Druck in Richtung auf den Behäiter hin beaufschlagt werden.The gap seal provided for sealing the container against the tool shank has the advantage that, because of its oversize, the tool shank can simply be inserted through it or pulled out of it without having to make any manipulations on it. In order also to seal the gap existing by the excess against the bulk material to be processed in the container, the gap seal can be acted upon with a purge gas under pressure in the direction of the container.
Unter anderem zur Erleichtung des Zugangs zum Werkzeug sowie dessen Montage oder Demontage kann der Behälter auf seiner von dem Drehantrieb abgewandten Seite mit einem abnehmbaren Frontdeckel versehen sein.Among other things, to facilitate access to the tool and its assembly or disassembly, the container may be provided on its side remote from the rotary drive side with a removable front cover.
Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Behälter eine obere Einlass- und eine untere Auslassöffnung auf, von denen wenigstens eine durch wenigstens ein Verschlusselement gegenüber den zu bearbeitenden Schüttgütern vorzugsweise dicht verschliessbar ist. Zumindest eine dieser Öffnungen kann auch so ausgebildet sein, dass an sie eine Rohrleitung anschliessbar ist.According to a further preferred embodiment, the container has an upper inlet and a lower outlet opening, of which at least one is preferably tightly closed by at least one closure element with respect to the bulk materials to be processed. At least one of these openings can also be designed so that a pipe can be connected to it.
Im Unterschied zu den eingangs erwähnten Vorrichtungen für den industriellen Einsatz ist die erfindungsgemässe Vorrichtung bevorzugt so dimensioniert, dass der Behälter ein Volumen zwischen 0.1 und 100 Liter, insbesondere zwischen 1 und 10 Liter, aufweist. Der Drehantrieb kann für ein maximales Drehmoment im Bereich zwischen 01. und 300 Nm ausgelegt sein.In contrast to the devices mentioned above for industrial use, the device according to the invention is preferably dimensioned such that the container has a volume of between 0.1 and 100 liters, in particular between 1 and 10 liters. The rotary actuator can be designed for a maximum torque in the range between 01 and 300 Nm.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:
- Fig. 1
- in teilweise geschnittener Darstellung eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung in einer Ausbildung zum Zerkleinern eines Schüttgutes;
- Fig. 2
- die Vorrichtung von Fig. 1 in teilweise halbierter, perspektivischer Darstellung;
- Fig. 3
- unter ) und b) in teilweise geschnittenen Explosionsdarstellungen die Schritte zur teilweisen Demontage der Vorrichtung von Fig. 1;
- Fig. 4
- eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung in einer Ausbildung als Batch-Mischer;
- Fig. 5
- eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung in einer Ausbildung als kontinuierlicher Mischer mit angeschlossenen Rohrleitungen zur Zu- und Abfuhr des Mischgutes;
- Fig. 6
- eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung in einer Ausbildung als Dosierer, und
- Fig. 7
- eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung in einer zum Sieben geeigneten Ausbildung.
- Fig. 1
- in a partially sectioned view of a first embodiment of an inventive device in an embodiment for crushing a bulk material;
- Fig. 2
- the device of Figure 1 in a partially halved, perspective view.
- Fig. 3
- under) and b) in partial sectional exploded views, the steps for partial disassembly of the device of Fig. 1;
- Fig. 4
- a second embodiment of an inventive device in an embodiment as a batch mixer;
- Fig. 5
- a third embodiment of an inventive device in a training as a continuous mixer with connected pipes for supply and removal of the mix;
- Fig. 6
- a fourth embodiment of an inventive device in an embodiment as a doser, and
- Fig. 7
- a fifth embodiment of an inventive device in a suitable for screening training.
In den Figuren sind sich entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, corresponding parts are provided with the same reference numerals.
Fig. 1 zeigt in teilweise geschnittener Darstellung eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung. Die Vorrichtung umfasst einen Drehantrieb 10, eine Verbindungseinheit 20, ein Werkzeug 30 und einen Behälter 40.Fig. 1 shows a partially sectioned view of a first embodiment of an inventive device. The device comprises a
Der Drehantrieb 10 ist z.B. ein Stirnradgetriebmotor mit integriertem Getriebe 11. Mit 12 ist ein in die Verbindungseinheit 20 vorstehender Antriebszapfen des Drehantriebs 10 bzw. des Getriebes 11 bezeichnet und mit 13 ein Getriebeflansch. In einer Halterung 14 ist der Drehantrieb ortfest montiert.The
Der Behälter 40 umschliesst einen Bearbeitungsraum 41, weist eine obere Einlassöffnung 42 und eine untere Auslassöffnung 43 auf. Die Einlassöffnung 42 ist mit einem abnehmbaren Deckel 44 verschlossen. Ein weiterer Deckel 45 ist an einer freien Stirnwand 46 des Behälters 40 angeflanscht und verschliesst eine dort vorhandene Öffnung. Der Durchmesser dieser Öffnung entspricht ungefähr dem Durchmesser des Bearbeitungsraumes. Gegen die Auslassöffnung hin wird Bearbeitungsraum durch einen Gitterrost 47 begrenzt. Unter der Auslassöffnung 43 kann ein Auffangbehälter (nicht dargestellt) plaziert werden.The
Das Werkzeug 30 von Fig. 1 umfasst einen zum Zerkleinern eines Schüttgutes vorgesehenen und geeigneten Werkzeugkopf 31 mit mehreren Paddeln oder Schlägerleisten 32 und einen Werkzeugschaft 33. Der Werkzeugkopf 31 ist mit seinen Paddeln oder Schlägerleisten 32 in den Bearbeitungsraum 41 des Behälters 40 eingepasst und darin um eine horizontale Achse drehbar. Gehalten und gelagert ist der Werkzeugkopf 31 ausschliesslich durch den Werkzeugschaft 33 ausserhalb des Behälters 40. Der Werkzeugschaft 33 ist dazu durch eine Öffnung in der drehantriebsseitigen Stirnwand 48 des Behälters 40 durchgeführt und erstreckt sich in die Verbindungseinheit 20 hinein. Auch diese Öffnung weist einen Durchmesser auf, der dem Durchmesser der Bearbeitungsraumes 41 ungefähr entspricht.The
Die Verbindungseinheit 20 weist ein rotationssymmetrisches, etwa laternenförmiges äusseres Gehäuse 21 auf, welches mit beidseitigen Flanschen 22 und 23 versehen ist. Mit dem Flansch 22 ist das Gehäuse 21 mit dem bereits erwähnten Getriebeflansch 13 verschraubt und mit dem Flansch 23 mit der Stirnwand 48 des Behälters 40.The connecting
Über eine ebenfalls rotationssymmetrische Steckhüse 24 ist der Werkzeugschaft 33 in der Verbindungseinheit 20 bzw. dem Gehäuse 21 mit dem Antriebszapfen 12 des Drehantriebs 10 drehfest verbunden. Hierzu sind sowohl der Antriebszapfen 12 als auch ein Endabschnitt 34 (siehe Fig.3 b)) des Werkzeugschaftes 33 mit einem polygonalen Querschnitt versehen und aus entgegengesetzter Richtung in eine entsprechend polygonal ausgebildete Ausnehmung 25 am antriebsseitigen Ende der Steckhülse 24 eingesteckt. Ein im Durchmesser erweiterter Abschnitt 35 (siehe Fig.3 b)) des Werkzeugschaftes 33 ist demgegenüber mit einem runden Querschnitt versehen und in eine im Querschnitt ebenfalls runde Ausnehmung 26 am behälterseitigen Ende der Steckhülse 24 im wesentlichen spielfrei eingepasst. In axialer Richtung ist die Steckhülse 24 mit dem Antriebszapfen 12 fest, z.B. formschlüssig mit einem Gewindestift, verbunden. Der Werkzeugschaft 33 ist demgegenüber in axialer Richtung in der Steckhülse 24 lediglich kraftschlüssig gesichert und zwar durch federbelastete Druckstücke 27, welche in eine, mit eine schrägen Flanke versehene Rille 36 (siehe Fig.3 b)) im Werkzeugschaft 33 eingreifen. Der Werkzeugschaft 33 kann dadurch unter Aufwendung einer gewissen Abzugskraft einfach aus der Steckhülse 24 herausgezogen werden.About a likewise rotationally
Im äusseren Gehäuse 21 der Verbindungseinheit 20 ist die Steckhülse 24 mit einem Rillenkugellager 28 gelagert. Mindestens ein weiteres Lager ist noch im Getriebe 11 des Drehantriebs 10 für den Antriebszapfen 12 enthalten, als Standardkomponete des Getriebes in den Figuren jedoch nicht dargestellt. Ausser durch diese Lager ist das Werkzeug 30 nicht weiter gelagert. Insbesondere ist sein behälterseitiges Ende nicht zusätzlich gelagert sondern frei. Gegenüber dem Gehäuse 21 ist die Steckhülse 24 mittels einer Lippendichtung 29 abgedichtet.In the
Zur Abdichtung der Stirnwand 48 des Behälters 40 gegen den Werkzeugschaft 33 ist in das Gehäuse 21 von seinem behälterseitigen Ende her eine Spaltdichtung 50 passgenau, dennoch aber lose eingesetzt. Mit einem umlaufenden Rand 51 liegt die Spaltdichtung 50 an einer entsprechenden Abstufung des Gehäuses 21 an und wird im übrigen durch die Stirnwand 48 in Position gehalten. Wie ihr Name besagt, weist die Spaltdichtung 50 ein Übermass gegenüber dem Werkzeugschaft 33 und speziell gegenüber dem im Durchmesser erweiterten Abschnitt 35 des Werkzeugschaftes 33 auf. Der Werkzeugschaft 33 kann dadurch ungehindert durch Spaltdichtung 50 in die Verbindungseinheitheit 20 eingeführt und in die Steckhülse 24 eingesteckt werden. Genauso kann er ungehindert durch die Spaltdichtung 50 aus der Verbindungseinheitheit 20 und der Steckhülse 24 auch wieder herausgezogen werden.To seal the
Damit kein Material aus dem Behälter 40 in den Dichtungsspalt eindringen kann, lässt sich der Spalt im Gegenstrom mit einem Gas spülen, welches über einen Spülgasanschluss 52 unter Druck eingespeist wird. Wegen des erwähnten Passsitzes des Werkzeugschaftes 33 in der Steckhülse 25 sowie der erwähnten Lippendichtung 29 zwischen Steckhülse 25 und Gehäuse 21 kann das Spülgas keinen anderen Weg als durch den Spalt der Spaltdichtung in den Behälter 40 wählen.So that no material from the
Dichtungen in Form von O-Ringen oder dergleichen sind auch noch an anderen Nahtstellen der Vorrichtung vorgesehen, insbesondere zwischen dem Flansch 22 der Verbindungseinheit 20 und dem Getriebeflansch 13 und dem Flansch 23 der Verbindungseinheit 20 und der Stirnwand 48 des Behälters 40. In den Figuren sind lediglich die für diese Dichtungen erforderlichen Dichtnuten dargestellt.Seals in the form of O-rings or the like are also provided at other seams of the device, in particular between the
Die vorbeschriebene Ausbildung wird durch die perpektivische Darstellung von Fig. 2 noch weiter verdeutlicht.The above-described embodiment is further illustrated by the perpektivische representation of FIG. 2.
Bei der vorbeschriebenen, erfindungsgemässen Vorrichtung lassen sich die mit dem zu beabeitenden Material in Berührung kommenden Teile oder Baueinheiten z.B. zu Reinigungszwecken einfach demontieren. Die hierzu notwendigen Schritte sollen nachstehend anhand von Fig. 3 verdeutlicht weden:
- Zunächst werden z.B. die beiden
Deckel 44und 45von dem Behälter 40 abgenommen werden.Sodann wird dieFlanschverbindung 48/23zwischen dem Behälter 40 und der Verbindungseinheit 20 gelöst.Da das Werkzeug 30 ausschliesslich inder Verbindungseinheit 20 gehalten und gelagert ist und inden Behälter 40mit seinem Werkzeugkopf 31 nur hineinragt und da der Durchmesser der Öffnung inder Behälterwand 48 etwa dem Durchmessers des Bearbeitungsraumes 41 entspricht, kann der Behälter 40 danach einfach zur Seite weggezogen werden. Er ergibt sich die in Fig. 3 a) dargestellte Situation.
- First, for example, the two covers 44 and 45 are removed from the
container 40. Then, theflange 48/23 between thecontainer 40 and theconnection unit 20 is released. Since thetool 30 is held and supported exclusively in theconnection unit 20 and only protrudes into thecontainer 40 with itstool head 31 and since the diameter of the opening in thecontainer wall 48 approximately corresponds to the diameter of theprocessing space 41, thecontainer 40 can then simply to the side be moved away. It results in the situation shown in Fig. 3 a).
Wie in Fig. 3 b) dargestellt ist, kann sodann das Werkzeug 30 aus der Verbindungseinheit 20 herausgezogen werden, in welche es ja nur eingesteckt ist. Wie oben erläutert stellt hierbei die Spaltdichtung 50 kein Hindernis dar. Schliesslich kann aus der Verbindungseinheit 20 auch noch die Spaltdichtung 50 herausgenommen werden.As shown in Fig. 3 b), then the
Die Montage der einzelnen Teile erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.The assembly of the individual parts takes place in reverse order.
Hierbei ist es möglich, einzelne der demontierten Teile durch Ersatzteile, aber auch durch unterschiedlich ausgebildete Teile zu ersetzten und dadurch die erfindungsgemässe Vorrichtung einer anderen Bearbeitungsaufgabe anzupassen. In den Figuren 4 - 7 sind zur Erläuterung dieser Variationsmöglichkeiten vier weitere Vorrichtungen nach der Erfindung dargestellt. In den Figuren 4 - 7 ist jeweils der gleiche Drehantrieb 10 mit der gleichen Verbindungseinheit 20 dargestellt, die mit unterschiedlich ausgebildeten Behältern 40 kombiniert sind, in welchen jeweils andere Werkzeuge zum Einsatz kommen können. Ein solches Werkzeug 30 ist im Behälter 40 von Fig. 4 strichliert dargestellt.It is possible to replace individual disassembled parts by spare parts, but also by differently shaped parts and thereby adapt the inventive device of another processing task. In FIGS. 4 to 7, four further devices according to the invention are shown to explain these possible variations. FIGS. 4 to 7 each show the same rotary drive 10 with the same connecting
Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemässe Vorrichtung in einer Ausbildung als Batch- bzw. Chargen-Mischer. Der Behälter 60 ist hier mit einer trichterförmigen Einlassöffnung und einer senkrecht unter dieser angeordneten Auslassöffnung 43 versehen. Die Auslassöffnung 43 ist mit einer strichliert dargestellten Klappe 47' während des Mischvorgangs verschliessbar.4 shows a device according to the invention in a design as a batch or batch mixer. The container 60 is here provided with a funnel-shaped inlet opening and an
Die Vorrichtung von Fig. 5 ist ein kontinuierlicher Mischer, bei weichem das zu mischende Material im Behälter 40 während des Mischens durch entsprechende Ausbildung des wiederum strichliert dargestelten Mischwerkzeugs 30 von der über seinem antriebsseitigen Ende angeordneten Einlassöffnung 42 zu der unter seinem entgegengesetzten Ende angeordneten Auslassöffnung 43 transportiert wird.The apparatus of Fig. 5 is a continuous mixer with the material to be mixed in the
Fig. 5 zeigt auch beispielhaft durch an die Einlass- 42 und die Auslassöffnung 43 angeflanschte Rohrleitungen 61 und 62, wie die Vorrichtung ggf. in ein geschlossenes System zur Zu- und Abfuhr des zu bearbeitenden Materials integriert werden kann. Entsprechende Rohrleitungen könnten grundsätzlich bei den anderen Ausführungsformen vorgesehen werden.FIG. 5 also shows, by way of example,
Fig. 6 zeigt eine erfindungsgemässe Vorrichtung in einer Ausbildung als Dosierer, wobei das Werkzeug als Dosierspirale oder -schnecke ausgebildet ist. Diese transportiert einen gleichmässigen, durch Variation ihrer Drehfrquenz einstellbaren Strom eines Schüttgutes in einen anstelle des Deckels 45 von Fig. 1 an den Behälter 40 angeflanschten horizontalen Rohrstutzen 49, an dessen Ende das Schüttgut ausgeworfen wird.FIG. 6 shows a device according to the invention in an embodiment as a metering device, the tool being designed as a metering spiral or screw. This transports a uniform, adjustable by varying their rotational frequency stream of bulk material in a instead of the
Die Vorrichtung von Fig. 7 ist zum Sieben ausgebildet. Über die Einlassöffnung 42 wird dem Behälter ein Schüttgut mit unterschiedlicher Korngrösse zugeführt. Über die Auslassöffnung 43.1 verlässt eine feinere Fraktion und über die Auslassöffnung 43.2 eine gröbere Fraktion dieses Schüttguts den Behälter 40.The device of Fig. 7 is designed for sieving. Via the
- 1010
- Drehantriebrotary drive
- 1111
- Getriebetransmission
- 1212
- Antriebszapfendrive journal
- 1313
- Getriebeflanschgearbox
- 1414
- Halterungbracket
- 2020
- Verbindungseinheitconnecting unit
- 2121
- äusseres Gehäuse der Verbindungseinheitouter housing of the connection unit
- 2222
- Flansch des GehäusesFlange of the housing
- 2323
- Flansch des GehäusesFlange of the housing
- 2424
- Steckhülsereceptacle
- 2525
- polygonale Ausnehmung in der Steckhülsepolygonal recess in the socket
- 2626
- runde Ausnehmung der Steckhülseround recess of the socket
- 2727
- federbelastete Druckstückespring-loaded plungers
- 2828
- RillenkugellagerDeep groove ball bearings
- 2929
- Lippendichtunglip seal
- 3030
- WerkzeugTool
- 3131
- Werkzeugkopftool head
- 3232
- Paddel oder SchlägerleistenPaddles or battens
- 3333
- Werkzeugschafttool shank
- 3434
- Endabschnitt des WerkzeugschaftesEnd portion of the tool shank
- 3535
- Abschnitt des WerkzeugschaftesSection of the tool shank
- 3636
- Rille im WerkzeugschaftGroove in tool shank
- 4040
- Behältercontainer
- 4141
- Bearbeitungsraumworking space
- 4242
- obere Einlassöffnungupper inlet opening
- 4343
- untere Auslassöffnunglower outlet opening
- 4444
- Deckelcover
- 4545
- Deckelcover
- 4646
- Stirnwand des BehältersFront wall of the container
- 4747
- Gitterrostgrating
- 47'47 '
- Klappeflap
- 4848
- drehantriebsseitige Stirnwand des Behältersdrehantriebsseitige end wall of the container
- 4949
- Rohrstutzenpipe socket
- 5050
- Spaltdichtunggap seals
- 5151
- Rand der SpaltdichtungEdge of the gap seal
- 5252
- Spülgasanschlusspurge gas
- 6161
- Rohrleitungpipeline
- 6262
- Rohrleitungpipeline
Claims (12)
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