EP3192582B1 - Werkzeug für eine mischvorrichtung und mischvorrichtung mit dem werkzeug und verwendung des werkzeug - Google Patents

Werkzeug für eine mischvorrichtung und mischvorrichtung mit dem werkzeug und verwendung des werkzeug Download PDF

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EP3192582B1
EP3192582B1 EP16205611.3A EP16205611A EP3192582B1 EP 3192582 B1 EP3192582 B1 EP 3192582B1 EP 16205611 A EP16205611 A EP 16205611A EP 3192582 B1 EP3192582 B1 EP 3192582B1
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EP
European Patent Office
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tool
blade
rotation
rotary shaft
rotational axis
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EP3192582A1 (de
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Stefan Soiné
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IREKS GmbH
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IREKS GmbH
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/233Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
    • B01F23/2331Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the introduction of the gas along the axis of the stirrer or along the stirrer elements
    • B01F23/23314Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the introduction of the gas along the axis of the stirrer or along the stirrer elements through a hollow stirrer element
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/70Pre-treatment of the materials to be mixed
    • B01F23/702Cooling materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/70Pre-treatment of the materials to be mixed
    • B01F23/711Heating materials, e.g. melting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05Stirrers
    • B01F27/11Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/112Stirrers characterised by the configuration of the stirrers with arms, paddles, vanes or blades
    • B01F27/1123Stirrers characterised by the configuration of the stirrers with arms, paddles, vanes or blades sickle-shaped, i.e. curved in at least one direction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05Stirrers
    • B01F27/11Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/19Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis
    • B01F27/191Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis with similar elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/21Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders characterised by their rotating shafts
    • B01F27/2122Hollow shafts

Definitions

  • the invention relates to a tool, in particular for comminuting and / or mixing mixed material, for a mixing device with a container for receiving the mixed material, the tool rotating in the container in a first direction of rotation about an axis of rotation in order to comminute the mixed material and / or to mix, and wherein the tool has a rotary shaft with at least one tool blade extending radially outward from the rotary shaft, which forms an end face in the first direction of rotation and a rear side in a direction opposite to the first direction of rotation.
  • the invention further relates to a mixing device with a corresponding tool.
  • mixed materials can identify a combination of different substances, in particular solids such as baking mixes. For the purposes of the invention, however, this also includes a single solid, such as Flour processed by the blender.
  • additives such as gases, liquids and / or solids combinations thereof are introduced into the mix. This can e.g. Preservatives, colorants, dyes, etc. or just air.
  • Mixing devices known from the prior art have a container rotatably mounted about a vertical axis for receiving the mixture with an upper opening.
  • the container is loaded with mixed material through the opening.
  • a mixing tool for example a rotatable mixing shaft with at least one helix, projects from above through the opening at an angle to the vertical axis of the container and rotates.
  • the tool moves through the mix and mixes the substances so that they are processed into a homogeneous mass. At the appropriate speed, not only does mixing take place, the tool also crushes the mix.
  • Devices of this type are generally used separately and are known under the term chopper or comminution tool. In particular, the end face of the tool blades ensures that the mix is crushed by hitting the mix at high speed.
  • a mixing tool which rotates about the longitudinal axis of the container and which transports the mixed material upwards along the container wall, is mounted in a container.
  • a hollow shaft In the bottom area in the container wall there is a hollow shaft rotatably driven by an electric motor, which projects into the interior of the container.
  • Cutting rotors which serve to avoid lumps in the mix, extend radially outward from the hollow shaft.
  • the mixing device described has a whirling device in the bottom region, which has a multiplicity of stirring members which extend radially outward from the axis of rotation of the swirling device.
  • the agitators are angled at their outer end, kinking up and down.
  • Nozzles for introducing additives are arranged below the agitators on an injection pipe.
  • DE 198 57 775 A1 discloses a tool according to the preamble of claim 1 and relates to a device for mixing dry bulk materials and water-containing substances.
  • the device comprises four hollow paddles tapering in the radial direction, which have nozzles on their outer contour through which vapors can be introduced.
  • US 2009/110 559 A1 discloses a mixing propeller for introducing a fluid into liquids and mixing the liquids and solids in the liquids.
  • the blades of the propeller have closed end faces and side walls and rear sides with openings.
  • the fluids can be introduced into the liquids through the openings, the openings on the rear being arranged such that the emerging fluids meet the end face of the wing that follows in the direction of rotation in order to improve the mixing of the fluid in the liquid.
  • the object of the present invention is to improve the degree of efficiency of such a tool and a mixing device. This object is achieved by a tool with the features of claim 1 and by a mixing device with the features of claim 14.
  • the end face has an outwardly curved contour in a plane perpendicular to the axis of rotation and the rear side has an inwardly curved contour in a plane perpendicular to the axis of rotation
  • the tool blade has at least one nozzle for supplying additives or gases, liquids and / or solids on. Due to the special contour of the tool blade, there are speed differences between the currents on the front and rear side, which in the Laminar and turbulent flow conditions in the mix are caused in the area of the front and rear side. As a result, the mix is whirled up, mixed better and can also be comminuted better.
  • the first direction of rotation denotes the direction of rotation of the tool provided for the operation of a mixing device.
  • the plane that is perpendicular to the axis of rotation denotes the plane on which the axis of rotation is perpendicular.
  • the axis of rotation is perpendicular to the vectors spanning the plane and perpendicular to each other.
  • the corresponding viewing direction along the axis of rotation can be referred to as the top view of the plane.
  • the front side in the direction of rotation can also be referred to as a front edge of the tool blade and the rear side in the direction of rotation as a rear edge of the tool blade.
  • the section of the tool blade which extends radially outward forms the end face, in particular the end face, which cuts through the material to be mixed.
  • the front side faces the material flow that flows along the tool blade and can therefore also be referred to as the windward side.
  • the rear side or so-called rear side denotes the side which is oriented opposite to the direction of rotation. This corresponds to the lee side of the tool blade and can accordingly form a rear surface.
  • the tool blade moves around the axis of rotation in a plane to which the axis of rotation of the shaft is orthogonal.
  • the end face can have an arcuate cross-section or an arcuate contour in a viewing direction along the axis of rotation (plan view) and thereby extend radially outward and thereby approach a first axis along which the tool blade extends radially outward so that a forms an outwardly curved or convex contour.
  • the rear side also extends radially outward in an arc and approaches the first axis. However, the rear side has an inwardly curved, concave shape or contour.
  • the area portion of the end face can be larger than the area portion of the rear side of the total area of the front and rear sides.
  • the rotary shaft and the tool blade can have at least one feedthrough for additives to the at least one nozzle, so that additives can be passed through the rotary shaft and the tool blade from the nozzle into the mixture.
  • the rotary shaft can be designed as a hollow shaft or hollow lance for carrying out corresponding media or can be designed as a hollow shaft and accommodate a pipe or a line.
  • the feedthrough for the additives has at least one opening which is connected to the feedthrough in the tool blade.
  • the nozzles can be designed in the form of bores, openings or the like in the tool blade.
  • the tool according to the invention can be used as a mixing tool in order to mix the material to be mixed.
  • the tool can be used as a comminution tool to comminute the mix and thus improve the mixing result.
  • the invention makes it possible to advantageously integrate the functions of a mixer and a comminution tool into a tool.
  • the tool can be used in addition to a mixing spiral, but also as an alternative to the mixing spiral.
  • the tool is rotatably mounted, preferably in a lid that closes the opening of the container, and is rotatably driven by a suitable drive, such as an electric motor.
  • a suitable drive such as an electric motor.
  • the tool blade or the tool blades are preferably arranged on a lower end, that is to say on the end of the shaft which projects into the container.
  • the tool blade can have an outer contour surrounding the blade, which, like a wing, extends radially outward from the shaft.
  • the tool blade can also have a flat underside directed in a first direction of the axis of rotation and a flat top directed in the opposite direction.
  • the sides can be separated by an edge, e.g. be separated from each other on the front and rear side, wherein the edge can extend parallel to the axis of rotation and / or perpendicular to the top or bottom of the tool blade.
  • the edges can also be inclined, e.g. be designed as cutting edges.
  • the tool sheet has a perimeter that extends along the edge of the tool sheet.
  • the tool blade ends in a plan view in the radial direction or radially outside in a blunt outer section.
  • the outer section can be designed in such a way that it connects the rear and the front side to one another.
  • the outer section ensures improved flow conditions so that particularly strong and stable vortex configurations are created, which ensure additional mixing of the mix.
  • the mix does not hit the front edge of the tool blade, as on the front, but the outer area of the tool blade is drawn past the mix and draws a circular track through the mix.
  • the tool blade preferably has a plurality of nozzles which are arranged such that at least a number of the nozzles are at a different distance from the axis of rotation of the rotary shaft.
  • several nozzles can be distributed along the circumferential edge of the tool blade in such a way that at least a number of the nozzles are at a different distance from the axis of rotation of the rotary shaft.
  • the peripheral speed of the tool blade increases with increasing distance from the central axis, so that the impact on the mix can take place at a higher speed.
  • the material to be mixed hits the end face in the outer area of the tool blade at a significantly higher speed than in the vicinity of the center or rotation axis.
  • the acceleration of the additives inside the tool blade in the vicinity of the axis of rotation is less than on the outer circumference of the tool blade.
  • the pressure at which the liquid emerges from the nozzle is varied.
  • the centrifugal force causes the additive in the tool blade to be thrown outwards, causing it to accelerate and thus to exit the nozzles at high pressure.
  • the tool blade has a number of nozzles at least on the front side and in particular on the rear side.
  • the blunt outer section preferably also has at least one nozzle.
  • the nozzles are distributed in the circumferential direction of the tool sheet along the edge surrounding the tool sheet.
  • a further embodiment of the invention provides that the tool is perpendicular in a first direction or along a first axis extends radially outward to the axis of rotation and that with increasing distance in the first direction from the axis of rotation, the radial distance between the end face and the axis of rotation is greater than the radial distance between the rear side and the axis of rotation.
  • a reference point on the axis in the first direction can be selected, onto which the respective point of the front side or the rear side is projected vertically in the plan view.
  • the tool preferably has two tool blades lying opposite one another in the plane perpendicular to the axis of rotation. These are then preferably combined in a tool element or form a tool element. It has proven to be particularly advantageous if the two tool blades are at least partially integrally connected to one another.
  • the tool element can have at least one component that forms a section of the first tool sheet and a section of the second tool sheet.
  • the tool element can have a flat top component and a flat bottom component, wherein the top component and the bottom component each form a section of the first and the second tool blade.
  • at least two tool blades are combined in one tool element and formed in one piece.
  • the tool element can have an upper side component and a lower side component, which are connected to one another by a peripheral edge.
  • the concept of the invention also includes tool elements with more than two tool blades, for example three tool blades that are distributed around the rotary shaft at constant angular intervals.
  • the outwardly curved end faces of a first tool blade and a second tool blade can be diametrically opposite with respect to the axis of rotation.
  • the tool element is shaped such that the outer contour of the first tool sheet essentially corresponds to a point reflection of the second tool sheet by the axis of rotation.
  • a further embodiment of the invention provides that several tool elements or tool blades are arranged one behind the other in the direction of the axis of rotation, preferably evenly distributed.
  • tool elements or tool blades that are adjacent or immediately adjacent to one another in the direction of the axis of rotation are arranged at an angular offset, which reinforces the swirling effect in the vertical direction.
  • the angularly offset arrangement ensures that, for example, the swirls generated on the leeward side are carried upwards in the vertical direction by the swirls of the adjacent rotary blade following in the direction of rotation.
  • the flat top component and the flat bottom component are spaced apart from one another and preferably parallel to one another and are connected to one another by a flat outer contour, for example the front and rear side or the peripheral edge, so that there is between the top and the bottom or the top component and the bottom component forms a cavity.
  • a flat outer contour for example the front and rear side or the peripheral edge
  • the feedthrough for the additives in the hollow shaft can be connected to the cavity, so that additives introduced into the rotary shaft can be ejected through the nozzles.
  • the cavity then serves as a feedthrough for the additives. It proves to be advantageous if, as described above, the top component and the underside component are each part of two opposing tool blades. This saves production costs and assembly is considerably simplified.
  • the tool comprises a temperature control device, preferably arranged in the rotary shaft, for temperature control, that is to say for cooling and / or heating, the additives.
  • the temperature control device can have an inflow and an outflow for a temperature control agent, e.g. have a bath liquid such as cooling water.
  • a temperature control agent e.g. have a bath liquid such as cooling water.
  • the tool comprises at least two bushings and / or lines, such as pipes or the like, provided in the hollow rotating shaft, which extend in the axial direction of the rotating shaft, preferably parallel to the bushing for the additives, and are connected to one another in such a way that a bath fluid can be pumped through the lines in the manner of a circuit.
  • the temperature control device has a feedthrough for carrying out or passing through temperature control agents, the feedthrough for the additives being at least partially arranged in the feedthrough for the temperature control agents.
  • Efficient temperature control is achieved in particular if the hollow rotary shaft is designed as a tube, in particular for the inflow of the temperature control medium, so that, for example, the temperature control medium flowing in flows in the space between the feedthrough for the additives and the hollow rotary shaft.
  • One or more lines or pipes extending parallel to the feedthrough for the additives can be provided to discharge the temperature control means, which in the lower area of the rotary shaft are connected to the space between the feedthrough for the additives and the rotary shaft, that is to say the inflow, and form a circumferential channel.
  • the bushings can have corresponding connections for supplying and removing for the temperature control means.
  • a heat exchanger or the like can be connected to the connections in order to close the temperature control circuit.
  • the inflow and outflow are connected to each other in the lower area of the rotating shaft.
  • the connections can e.g. be provided in the form of radial rotary inlets, which allow the supply of liquids in rotating supply lines.
  • Suitable rotating introductions include DEUBLIN GmbH from Hofheim-Wallau, Germany.
  • spacers can be provided between the lines and an inner wall of the rotary shaft and / or between the lines and the outer wall of the feedthrough for the additives.
  • the feedthrough for the additives is preferably arranged centrally in the hollow rotary shaft, so that the axis of rotation of the feedthrough coincides with the axis of rotation of the rotary shaft.
  • a mixing device for mixing material to be mixed which comprises a tool with the features described herein.
  • a mixing device can in particular have a container, preferably rotatably mounted about a vertical axis, for receiving the mixed material. It proves to be particularly advantageous when the tool is rotatably mounted in a cover which can be covered by a container opening, so that the tool can be removed from the container together with the cover and the tool can be inserted into the container when the cover is placed on or over the container the opening of which is positioned (so-called mixer bell).
  • the mixing device can also have a mixing tool, such as a mixing helix or the like, the mixing tool transporting and mixing the material to be mixed upward essentially along a container wall of the container.
  • a mixing tool such as a mixing helix or the like
  • the tool or its shaft can basically have the connections described above for connecting a source for additives such as gases, liquids or solids. These can be introduced into the hollow shaft by means of a pump or another suitable device for introducing the additives.
  • the representation in the Figure 1 corresponds to a viewing direction along the axis of rotation 2 provided for the tool 1 shown.
  • the plan view shown corresponds to a plane which is perpendicular to the axis of rotation 2.
  • the cross section of the tool 1 is shown in this plane.
  • the tool 1 comprises a shaft 3 with a hollow inner section 4. In operation, the tool 1 is rotated about the axis of rotation 2 in a first direction of rotation 5.
  • the tool 1 comprises a tool element 6 fastened to the shaft 3 with two tool blades 7 and 8 lying opposite one another. Starting from the axis of rotation 2, the first tool blade 7 extends radially outwards in a first direction along that in FIG Figure 1 X-axis shown. The second tool sheet 8 extends along the X axis in the opposite Direction.
  • the tool 1 can be used as a mixer or as a chopper. In this case in particular, the tool blades can also be referred to as chopper blades.
  • the tool blades 7, 8 each have a wing-like contour.
  • the tool blades 7, 8 each form an end face 9 facing the direction of rotation, while they each form a rear side 10 in the direction facing away from the direction of rotation 5.
  • the end faces 9 are each designed as flat end faces and the rear sides 10 are designed as flat rear faces, which extend in a direction parallel to the axis of rotation.
  • the end face 9 is shaped such that it has an outwardly curved contour in the plan view shown. That means it has a convex shape.
  • the rear side 10 is shaped such that it has an inwardly curved contour, that is to say it is concave.
  • the front side 9 and the rear side 10 are each connected to one another by a blunt outer section 11.
  • the tool blade 7 or 8 ends in this blunt outer section 11, so that the tool blade 7, 8 has the shape of a truncated wing.
  • the end faces 9 of the tool blades 7 and 8 are diametrically opposed with respect to the axis of rotation 2. The same applies to the rear sides 10 of the tool blades 7 and 8.
  • the outer contour of the tool element 6 is such that the outer contour of the second tool blade 8 is formed by mirroring the outer contour of the first tool blade 7 through the axis of rotation 2.
  • a reference point 12 is shown on the X axis.
  • a reference line (dash-dot line) running parallel to the Y axis through this reference point 12 is also shown. With increasing distance of this reference line from the axis of rotation 2 along the X-axis, a point intersecting this reference line on the end face 9 lies radially further away from the axis of rotation 2 than a point intersecting the reference line on the rear side 10. In the example shown, the radial is therefore Distance 13 of the front side 9 is greater than the radial distance 14 of the rear side 10.
  • the Figure 2 shows the flow conditions on the tool 1 or the tool element 6 when it is immersed in a mixture, for example solids or a pasty mass, and rotates about the axis of rotation 2 in the direction of rotation 5.
  • a mixture for example solids or a pasty mass
  • the curved shapes of the front and rear sides 9, 10 create areas along which the mixed material flows at different flow rates. Since the end face 9 is relatively flat and elongated radially outwards, high flow velocities result on the end face 9, combined with a laminar flow. On the rear side 10, however, there is a very turbulent flow pattern with eddies in the mix. The flow velocity here is comparatively low compared to the front.
  • the different speeds result from the fact that the longer distance that is curved outwards on the end face 9 of the medium surrounding the rotating tool blade must be covered in the same time as on the inward curved rear sections 10 of the tool blade, where the inwardly curved edges Cause turbulence.
  • the different speeds result in flow stalls that lead to turbulent flows.
  • the laminar flows 15 occur in areas along the end faces 9 at high speed.
  • a turbulent flow pattern with vortex formation 16 is created due to the lower flow velocities.
  • the in the Figure 3 illustrated embodiment differs from the embodiment in the Figures 1 and 2 in that three tool elements 17, 18 and 19 are provided at the end of the rotary shaft 3, each of which likewise comprises two opposite tool blades 17a, 17b, 18a, 18b, 19a, 19b.
  • the tool sheet 19b is opposite the tool sheet 19a and therefore not visible.
  • the rotary shaft 3 rotates in operation about the axis of rotation 2 in the direction of rotation 5.
  • the uppermost tool element 17 is aligned parallel to the lower tool element 19 with respect to the axis of rotation 2.
  • the middle tool element 18 is arranged at an angular offset with respect to the upper tool element 17 and the lower tool element 19. This also results in the vertical direction, i.e. in the direction of the axis of rotation 2, between the tool elements 17, 18 and 19 in each case turbulent flows 16, which also ensure mixing in the vertical direction.
  • the structure of the tool elements 17, 18, 19 or the tool blades is explained by way of example on the uppermost tool element 17.
  • the uppermost tool element 17 comprises a flat top component 17c and an equally shaped bottom component 17d, which are arranged parallel to one another at a distance and by the peripheral edge, which, among other things, the Forms end and rear sides 9, 10, connected to one another, so that a cavity is formed in the interior of the tool blade 17a, 17b or the tool element 17.
  • the tool blades 17a and 17b share a common top component 17c and a common bottom component 17d, so that the tool blades 17a and 17b are partially integrally formed.
  • a plurality of nozzles 20 are formed for introducing additives into the mixture.
  • the nozzles 20 are connected to the cavity of the respective tool blade, the cavity also being connected to a passage in the shaft 3. Through the passage and the cavity, additives such as gases, liquids or solids or combinations thereof can be passed through the nozzles 20 and thus introduced into the mix.
  • the rotation of the tool 1 creates turbulent flow conditions 16 through the tool elements 17, 18 and 19, which also lead to internal friction between these multiphase flows. Pressure fluctuations occur between the areas of laminar flow and turbulent flow, which cause additional mixing. As a result, additives are evenly distributed. The introduction of additives also loosens the mix and supports the mixing positively.
  • the Figure 4 shows a sectional view of a tool 1 according to a further embodiment of the invention.
  • the structure of the tool elements corresponds to that of the tool elements Figure 3 , Tool blades 7, 8 are provided at the lower end of the rotary shaft 3.
  • the rotary shaft 3 is also designed here as a hollow shaft and has a bushing 21 in its interior in the form of a line, which is connected to the nozzles 20 of the tool blades 7, 8 at the lower end of the rotary shaft 3.
  • Inside the rotary shaft 3 is a bushing 22 provided for introducing or supplying a temperature control agent (temperature control water).
  • the implementation 22 is referred to as the inflow implementation.
  • the bushing 22 for the temperature control water is formed by the hollow inner section 4 of the rotary shaft 3, the bushing 21 for the additive (additive bushing) being arranged inside the inner section 4, so that a temperature control water flowing through the inner section 4 leads to the bushing 21 washed around for the additive.
  • two lines 23 ( Figure 6 ) are provided, which are also arranged in the bushing for the temperature control water, but ensure that the temperature control water runs off. These are referred to as drain bushings.
  • a holder 24 is arranged, with which the tool 1 can be attached to a mixer lid or the like.
  • a drive 25 for rotationally driving the rotary shaft 3 is also provided.
  • the Figure 5 shows the upper section of the tool 1 from the Figure 4 in the sectional view, but rotated by 90 ° around the axis of rotation.
  • a feed 26 or a connection for the temperature control water is provided in the upper area of the rotary shaft 3.
  • the temperature control water can be introduced into this inlet 26 into the inner section 4 or the inlet duct 22, so that it flows into the interior between the inside of the rotary shaft 3 and the additive duct 21.
  • the additive feedthrough 21 is arranged centrally in the rotary shaft 3 in the form of a tube. When the temperature control water reaches the inner section 4 via the feed 26, it flows downwards in the direction of the tool blades.
  • the additive feedthrough 21 is connected to the hollow interior of the individual tool elements or tool blades, which by curved arrows is indicated.
  • the tool elements or tool blades have a large number of nozzles 20 on the circumference.
  • the additive reaches the interior of the tool blades 7, 8 and is introduced into the mixture through the nozzles 20, the shape of the tool blades 7, 8 as explained above, which produces advantageous swirling effects.
  • the additives reach the tool blades 7, 8, they are tempered by the temperature control water in the leadthrough 22.
  • the temperature control can consist of cooling or heating the additives.
  • the bushings 23 serving as a drain for the temperature control water are also arranged in the form of lines in the inner section 4. These drain bushings 23 are arranged on opposite sides of the additive bushing 21. In the lower area, the drain bushings 23 have an opening 27 which are connected to the inlet bushing 22 for the temperature control water. The temperature control water can thus be sucked off and pumped up through the outlet passages 23 after passing through the inner section 4 in the lower region of the tool 1. The openings 27 protrude in the lower region of the tool 1 into a circumferential ring channel. As the Figure 6 further shows, spacers 28 are provided between the inner wall of the rotary shaft 3 and the drain bushings 23, which ensure the secure fit of the drain bushings 23 in the rotating rotary shaft 3.
  • the Figure 7 shows the upper section of the tool 1 from the Figure 4 ,
  • the drain bushings 23 end in a drain 29 with a radial rotary inlet.
  • the temperature control water is taken from the drain bushings 23 and can be supplied to a heat exchanger (not shown) or another receptacle for the temperature control water that flows away.
  • This heat exchanger not shown, can are also connected to the feeder 26 for the feedthrough for the temperature control water, so that a temperature control circuit can be set up.
  • At the upper end of the rotary shaft 3 there is also an axial rotary lead-in 30, via which the additives or the additive can be introduced into the additive feedthroughs 21, which is indicated by an arrow pointing downward.
  • FIG 8 is again the lower section of the tool 1 from the Figure 4 shown in a viewing direction along the axis of rotation.
  • the openings 27, which open into a circulation channel 31, are shown.
  • This circulation channel 31 is connected to the inner section 4 or the inlet duct 22, so that an optimal outflow of the temperature control water is always guaranteed even when the openings 27 rotate.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Werkzeug, insbesondere zum Zerkleinern und/oder Mischen von Mischgut, für eine Mischvorrichtung mit einem Behälter zur Aufnahme des Mischguts, wobei das Werkzeug in dem Behälter in einer ersten Drehrichtung um eine Rotationsachse rotiert, um das Mischgut zu zerkleinern und/oder zu mischen, und wobei das Werkzeug eine Drehwelle mit wenigstens einem sich von der Drehwelle radial nach außen erstreckenden Werkzeugblatt aufweist, das in der ersten Drehrichtung eine Stirnseite und in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten Richtung eine Heckseite ausbildet. Die Erfindung betrifft ferner eine Mischvorrichtung mit einem entsprechenden Werkzeug.
  • Gattungsgemäße Werkzeuge werden in Mischvorrichtungen eingesetzt, um Mischgut oder Schüttgut, beispielsweise trockene und/oder angefeuchtete Feststoffe zu durchmischen und/oder zu zerkleinern. Eine wesentliche Anforderung an solche Mischvorrichtungen ist eine ausreichende Mischwirkung, um eine gute Homogenität der Mischung zu gewährleisten. Der Begriff Mischgut kann eine Kombination verschiedener Stoffe, insbesondere Feststoffe wie Backmischungen kennzeichnen. Im Sinne der Erfindung fällt darunter aber auch ein einzelner Feststoff, wie z.B. Mehl, der durch die Mischvorrichtung bearbeitet wird. In einer Verarbeitungsstufe werden Zusatzstoffe (Additive) wie Gase, Flüssigkeiten und/oder Feststoffen Kombinationen derselben in das Mischgut eingebracht. Hierbei kann es sich z.B. um Konservierungsmittel, Farbmittel, Farbstoff usw. oder auch nur um Luft handeln.
  • Aus dem Stand der Technik bekannte Mischvorrichtungen weisen einen um eine Hochachse drehbar gelagerten Behälter zur Aufnahme des Mischguts mit einer oberen Öffnung auf. Durch die Öffnung wird der Behälter mit Mischgut beladen. Ein Mischwerkzeug, z.B. eine drehbare Mischwelle mit wenigstens einer Wendel, ragt von oben durch die Öffnung schräg zur Hochachse des Behälters in diesen hinein und rotiert. Das Werkzeug fährt durch das Mischgut und durchmischt die Stoffe, so dass diese zu einer homogenen Masse verarbeitet werden. Bei entsprechender Drehzahl findet nicht nur eine Durchmischung statt, sondern das Werkzeug zerkleinert das Mischgut zusätzlich. Solche Vorrichtungen werden in der Regel separat eingesetzt und sind unter dem Begriff Zerhacker oder Zerkleinerungswerkzeug bekannt. Dabei sorgt insbesondere die Stirnseite der Werkzeugblätter für eine Zerkleinerung des Mischgutes, indem diese mit hoher Geschwindigkeit auf das Mischgut trifft.
  • Aus der DE 197 23 325 C1 ist bspw. ein Chargenmischer zum Mischen trockener oder angefeuchteter Feststoffe unter Flüssigkeitszugabe beschrieben. In einem Behälter ist ein um die Behälterlängsachse rotierendes Mischwerkzeug angebracht, das das Mischgut entlang der Behälterwand nach oben transportiert. Im Bodenbereich in der Behälterwand ist eine von einem Elektromotor rotatorisch angetriebene Hohlwelle angeordnet, die in das Innere des Behälters hineinragt. Von der Hohlwelle erstrecken sich radial nach außen jeweils Schneidrotoren, die der Vermeidung von Klümpchen im Mischgut dienen.
  • Die in der DE 24 25 727 C3 beschriebene Mischvorrichtung besitzt im Bodenbereich eine Wirbeieinrichtung, die eine Vielzahl von Rührgliedern aufweist, die sich radial von der Rotationsachse der Wirbeleinrichtung nach außen erstrecken. Die Rührglieder sind an ihrem äußeren Ende abgewinkelt, wobei sie nach oben bzw. nach unten abknicken. Düsen zum Einbringen von Zusatzstoffen sind unterhalb der Rührglieder an einem Einspritzrohr angeordnet.
  • DE 198 57 775 A1 offenbart ein Werkzeug entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und betrifft eine Vorrichtung zum Vermischen von trockenen Schüttgütern und wasserhaltigen Substanzen. Die Vorrichtung umfasst vier hohle in radialer Richtung spitz zulaufende Paddel, welche an ihrer Außenkontur Düsen aufweisen durch welche Brüden eingeleitet werden können. US 2009/110 559 A1 offenbart einen Mischungspropeller zum Einbringen eines Fluids in Flüssigkeiten und Vermischung der Flüssigkeiten und Feststoffe in den Flüssigkeiten. Die Flügel des Propellers weisen geschlossene Stirnseiten und mit Öffnungen versehende Seitenwände und Rückseiten auf. Durch die Öffnungen können die Fluide in die Flüssigkeiten eingebracht werden , wobei die Öffnungen der Rückseite so angeordnet sind, dass die austretenden Fluide auf die Stirnseite des in Drehrichtung nachfolgenden Flügels treffen, um die Vermischung des Fluids in der Flüssigkeit zu verbessern.
  • Bekannt ist, dass der Effizienz der durch das Mischgut fahrenden Werkzeuge gewisse Grenzen gesetzt sind, weil oftmals eine ungenügende Materialbewegung des Mischguts stattfindet, so dass das Mischgut nicht zu einer homogenen Masse verarbeitet oder zerkleinert werden kann. Das hat auch zur Folge, dass die Additive nicht effizient in das Mischgut eingebracht werden können.
    Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Effizienzgrad eines derartigen Werkzeugs und einer Mischvorrichtung zu verbessern.
    Diese Aufgabe wird durch ein Werkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Mischvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst.
  • Die Stirnseite weist in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse eine nach außen gewölbte Kontur und die Heckseite in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse eine nach innen gewölbte Kontor auf, und das Werkzeugblatt weist wenigstens eine Düse zum Zuführen von Additiven bzw. Gasen, Flüssigkeiten und/oder Feststoffen auf.
    Durch die besondere Kontur des Werkzeugblattes kommt es zu Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen den Strömungen an Stirn- und Heckseite, wodurch im Bereich der Stirn- und Heckseite laminare und turbulente Strömungsverhältnissen im Mischgut hervorgerufen werden. Dadurch wird das Mischgut aufgewirbelt, besser vermischt und kann auch besser zerkleinert werden. Die erste Drehrichtung bezeichnet dabei die für den Betrieb einer Mischvorrichtung vorgesehene Drehrichtung des Werkzeugs. Durch die Blattgeometrie und die Möglichkeit, Additive wie Gase, Flüssigkeiten oder Feststoffe oder Kombinationen dieser Stoffe während der Rotation aus dem Werkzeugblatt in das Mischgut einzubringen, wird das Ergebnis des Arbeitsprozesses maßgeblich verbessert, weil die Düse unmittelbar in den Verwirbelungsbereichen eingesetzt ist. Das Zuführen von Additiven über die Düsen bewirkt in Kombination mit den Werkzeugblättern eine zusätzliche Durchmischung und ein gleichmäßiges Verteilen der Additive.
  • Die Ebene, die senkrecht zur Rotationsachse liegt, bezeichnet die Ebene, auf der die Rotationsachse senkrecht steht. Mit anderen Worten, die Rotationsachse liegt jeweils senkrecht zu den die Ebene aufspannenden und senkrecht zu einander liegenden Vektoren. Die entsprechende Blickrichtung entlang der Rotationsachse kann als die Draufsicht auf die Ebene bezeichnet werden. Die Stirnseite kann in Rotationsrichtung auch als eine vordere Kante des Werkzeugblattes und die Heckseite in Rotationsrichtung als eine hintere Kante des Werkzeugblattes bezeichnet werden.
  • In der für den Betrieb vorgesehenen Rotationsrichtung bildet der sich radial nach außen erstreckende Abschnitt des Werkzeugblatts die durch das Mischgut schneidende Stirnseite, insbesondere Stirnfläche aus. Die Stirnseite ist der Materialströmung, die an dem Werkzeugblatt entlang fließt, zugewandt und kann daher auch als Luv-Seite bezeichnet werden. Die Rückseite oder so genannte Heckseite bezeichnet die Seite, die entgegengesetzt der Rotationsrichtung orientiert ist. Diese entspricht der Lee-Seite des Werkzeugblattes und kann entsprechend eine Heckfläche ausbilden. Das Werkzeugblatt bewegt sich um die Rotationsachse herum in einer Ebene, zu der die Rotationsachse der Welle orthogonal liegt.
  • Die Stirnseite kann in einer Blickrichtung entlang der Rotationsachse (Draufsicht) einen bogenförmigen Querschnitt bzw. eine bogenförmige Kontur aufweisen und sich dabei radial nach außen erstrecken und dabei einer ersten Achse, entlang welcher sich das Werkzeugblatt radial nach außen erstreckt, so annähern, dass sich eine nach außen gewölbte bzw. konvexe Kontur ausbildet. Auch die Heckseite erstreckt sich bogenförmig radial nach außen und nähert sich der ersten Achse an. Allerdings weist die Heckseite eine nach innen gewölbte, konkave Form bzw. Kontur auf.
  • Erfindungsgemäß kann der Flächenanteil der Stirnfläche größer sein als der Flächenanteil der Heckseite an der Gesamtfläche der Stirn- und Heckseiten.
  • Erfindungsgemäß können die Drehwelle und das Werkzeugblatt wenigstens eine Durchführung für Additive zu der wenigstens einen Düse aufweisen, so dass Additive durch die Drehwelle und das Werkzeugblatt aus der Düse in das Mischgut geleitet werden können. Zu diesem Zweck kann die Drehwelle als Hohlwelle bzw. Hohllanze zur Durchführung entsprechender Medien ausgebildet sein oder als Hohlwelle gestaltet sein und ein Rohr oder eine Leitung aufnehmen. Die Durchführung für die Additive weist wenigstens eine Öffnung auf, die mit der Durchführung in dem Werkzeugblatt verbunden ist. Die Düsen können in Form von Bohrungen, Öffnungen oder dergleichen in dem Werkzeugblatt ausgebildet sein.
  • Das erfindungsgemäße Werkzeug kann als Mischwerkzeug eingesetzt werden, um das Mischgut zu durchmischen. Alternativ oder zusätzlich kann das Werkzeug als Zerkleinerungswerkzeug verwendet werden, um das Mischgut zu zerkleinern und damit das Mischergebnis zu verbessern. Die Erfindung ermöglicht es, die Funktionen eines Mischers und eines Zerkleinerungswerkzeugs vorteilhaft in ein Werkzeug zu integrieren. So kann das Werkzeug in Ergänzung zu einer Mischwendel, aber auch als Alternative zu der Mischwendel verwendet werden.
  • Das Werkzeug ist drehbar gelagert, vorzugsweise in einem die Öffnung des Behälters verschließenden Deckel und durch einen geeigneten Antrieb, wie einen Elektromotor, rotatorisch angetrieben werden. Das Werkzeugblatt bzw. die Werkzeugblätter sind vorzugsweise an einem unteren, das heißt an dem in den Behälter hineinragenden Ende der Welle angeordnet.
  • In einer Draufsicht in Richtung der Rotationsachse kann das Werkzeugblatt eine das Blatt umlaufende Außenkontur aufweisen, die sich ähnlich einem Flügel radial nach außen von der Welle erstreckt. Das Werkzeugblatt kann außerdem eine in eine erste Richtung der Rotationsachse gerichtete flächige Unterseite sowie eine in die entgegengesetzte Richtung gerichtete flächige Oberseite aufweisen. Die Seiten können durch eine Kante, z.B. an Stirn- und Heckseite, voneinander getrennt sein, wobei sich die Kante parallel zur Rotationsachse und/oder senkrecht zur Ober- bzw. Unterseite des Werkzeugblattes erstrecken kann. Die Kanten können aber auch schräg, z.B. als Schneidkanten, ausgebildet sein. In der Draufsicht weist das Werkzeugblatt einen Umfang auf, der sich entlang der Kante des Werkzeugblattes erstreckt.
  • Gemäß der Erfindung endet das Werkzeugblatt in der Draufsicht in radialer Richtung bzw. radial außen in einem stumpfen Außenabschnitt. Der Außenabschnitt kann so gestaltet sein, dass er die Heck- und die Stirnseite miteinander verbindet. Der Außenabschnitt sorgt für verbesserte Strömungsbedingungen, so dass besonders starke und stabile Wirbelkonfigurationen entstehen, die für eine zusätzliche Vermischung des Mischgutes sorgen. Im Bereich des stumpfen Außenabschnittes trifft das Mischgut nicht wie auf der Stirnseite frontal auf die Vorderkante des Werkzeugblattes, sondern der Außenbereich des Werkzeugblattes wird am Mischgut vorbeigezogen und zieht eine kreisförmige Spur durch das Mischgut.
  • Vorzugsweise weist das Werkzeugblatt mehrere Düsen auf, die derart angeordnet sind, dass zumindest eine Anzahl der Düsen einen unterschiedlichen Abstand zu der Rotationsachse der Drehwelle aufweist. So können mehrere Düsen entlang der umlaufenden Kante des Werkzeugblattes derart verteilt sein, dass zumindest eine Anzahl der Düsen einen unterschiedlichen Abstand zu der Rotationsachse der Drehwelle aufweist. Zum Einen nimmt mit zunehmendem Abstand von der Mittelachse die Umfangsgeschwindigkeit des Werkzeugblattes zu, so dass die Schlagwirkung auf das Mischgut mit höherer Geschwindigkeit erfolgen kann. Mit anderen Worten, das Mischgut trifft im Außenbereich des Werkzeugblattes mit deutlich höherer Geschwindigkeit auf die Stirnfläche, als in der Nähe der Mittel- bzw. Rotationsachse. Gleichzeitig ist auch die Beschleunigung der Additive innerhalb des Werkzeugblattes in der Nähe der Rotationsachse geringer als am Außenumfang des Werkzeugblattes. Somit wird der Druck, mit dem die Flüssigkeit aus der Düse tritt, variiert.
  • Wird das Werkzeug als Zerhacker eingesetzt, indem es bei hoher Drehzahl gefahren wird, bewirkt die Zentrifugalkraft, dass das Additiv im Werkzeugblatt nach außen geschleudert wird, wodurch es eine hohe Beschleunigung erfährt und dadurch mit hohem Druck aus den Düsen austreten kann.
  • Die Erfindung sieht vor, dass das Werkzeugblatt zumindest an der Stirnseite und insbesondere an der Heckseite eine Anzahl von Düsen aufweist. Vorzugsweise weist auch der stumpfe Außenabschnitt zumindest eine Düse auf. Die Düsen sind in Umfangsrichtung des Werkzeugblattes entlang der das Werkzeugblatt umgebenden Kante verteilt. Indem das Additiv an der Stirn- und an der Heckseite in das Mischgut eingebracht wird, kommt es zu besonders vorteilhaften Effekten in diesen Bereichen. An der Stirnseite tritt das Schütt- und/oder Mischgut mit hoher Geschwindigkeit auf die Vorderkante des Werkzeugblattes und auf die Düsen. Bei entsprechender Rotationsgeschwindigkeit zerplatzt das Mischgut und fächert den austretenden Additivstrom weiter auf, so dass die Verteilung der Additive verbessert wird. An der Heckseite bilden sich Verwirbelungen des Schütt- und/oder Mischgutes, die sich mit dem nahezu ungestört austretenden Additivstrom vermischen.
  • Um die Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen der Stirnseite und der Heckseite zu erhöhen, sieht eine weitere Ausführungsform der Erfindung vor, dass sich das Werkzeug in einer ersten Richtung bzw. entlang einer ersten Achse senkrecht zur Drehachse radial nach außen erstreckt und dass mit zunehmendem Abstand in der ersten Richtung von der Rotationsachse der radiale Abstand zwischen der Stirnseite und der Rotationsachse größer ist als der radiale Abstand zwischen der Heckseite und der Rotationsachse. Dabei kann jeweils ein Bezugspunkt auf der Achse in der ersten Richtung gewählt werden, auf den der jeweilige Punkt der Stirnseite bzw. der Heckseite in der Draufsicht senkrecht projiziert wird.
  • Vorzugsweise weist das Werkzeug zwei in der Ebene senkrecht zur Rotationsachse gegenüberliegende Werkzeugblätter auf. Diese sind dann vorzugsweise in einem Werkzeugelement zusammengefasst oder bilden ein Werkzeugelement. Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die beiden Werkzeugblätter zumindest teilweise integral miteinander verbunden sind. Zu diesem Zweck kann das Werkzeugelement zumindest ein Bauteil aufweisen, das einen Abschnitt des ersten Werkzeugblattes und einen Abschnitt des zweiten Werkzeugblattes ausbildet. Zum Beispiel kann das Werkzeugelement ein flächiges Oberseitenbauteil und ein flächiges Unterseitenbauteil aufweisen, wobei das Oberseitenbauteil und das Unterseitenbauteil jeweils einen Abschnitt des ersten und des zweiten Werkzeugblattes ausbilden. Nach einer weiteren Ausführungsform sind wenigstens zwei Werkzeugblätter in einem Werkzeugelement zusammengefasst und einstückig ausgebildet. Zu diesem Zweck kann das Werkzeugelement ein Oberseitenbauteil und ein Unterseitenbauteil aufweisen, die durch eine umlaufende Kante miteinander verbunden sind. Vom Erfindungsgedanken umfasst sind auch Werkzeugelemente mit mehr als zwei Werkzeugblättern, so zum Beispiels drei Werkzeugblätter, die in konstanten Winkelabständen um die Drehwelle herum verteilt sind.
  • Um die Verwirbelungen zu verstärken, können die nach außen gewölbten Stirnseiten eines ersten Werkzeugblatts und eines zweiten Werkzeugblatts in Bezug auf die Rotationsachse diametral gegenüberliegen. Das Gleiche gilt für die nach innen gewölbten Heckseitenabschnitte. Das bedeutet, dass das Werkzeugelement so geformt ist, dass die Außenkontur des ersten Werkzeugblattblattes im Wesentlichen einer Punktspiegelung des zweiten Werkzeugblattes durch die Rotationsachse entspricht.
  • Um effiziente Verwirbelungen und turbulente Strömungen in einer Richtung entlang der Rotationsachse der Drehwelle zu erzielen, sieht eine weitere Ausführungsform der Erfindung vor, dass an der Drehwelle in Richtung der Rotationsachse mehrere Werkzeugelemente oder Werkzeugblätter hintereinander angeordnet, vorzugsweise gleichmäßig verteilt, vorgesehen sind.
  • In Weiterführung dieses Erfindungsgedankens sind in Richtung der Rotationsachse nebeneinander liegende bzw. unmittelbar benachbarte Werkzeugelemente oder Werkzeugblätter winkelversetzt angeordnet, was den Verwirbelungseffekt in vertikaler Richtung verstärkt. Durch die winkelversetzte Anordnung wird sichergestellt, dass beispielsweise die auf der Leeseite erzeugten Verwirbelungen durch die Verwirbelungen des in Rotationsrichtung nachfolgenden benachbarten Rotationsblatts in vertikaler Richtung nach oben getragen werden.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind das flächige Oberseitenbauteil und das flächige Unterseitenbauteil beabstandet voneinander und vorzugsweise parallel zueinander angeordnet und durch eine flächige Außenkontur, z.B. der Stirn- und Heckseite, bzw. der umlaufenden Kante, miteinander verbunden, so dass sich zwischen der Oberseite und der Unterseite bzw. dem Oberseitenbauteil und dem Unterseitenbauteil ein Hohlraum ausbildet. In der Außenkontur können mehrere Düsen vorgesehen sein. Ferner kann die Durchführung für die Additive in der Hohlwelle mit dem Hohlraum in Verbindung stehen, so dass in die Drehwelle eingeleitete Additive durch die Düsen ausgestoßen werden können. Der Hohlraum dient dann als Durchführung für die Additive. Es erweist sich als vorteilhaft, wenn, wie oben beschrieben, das Oberseitenbauteil und das Unterseitenbauteil jeweils Bestandteil zweier gegenüberliegender Werkzeugblätter sind. Dadurch lassen sich Produktionskosten einsparen und die Montage ist erheblich vereinfacht.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform umfasst das Werkzeug eine vorzugsweise in der Drehwelle angeordnete Temperiervorrichtung zum Temperieren, also zum Kühlen und/oder Erwärmen, der Additive. Die Temperiervorrichtung kann einen Zufluss und einen Abfluss für ein Temperierungsmittel z.B. eine Temperierflüssigkeit wie Kühlwasser aufweisen. So ist es beispielsweise möglich, die Temperiervorrichtung in einen Temperaturregelkreislauf einzubinden, indem man den Zufluss und den Abfluss mit einem Wärmetauscher oder dergleichen verbindet.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das Werkzeug wenigstens zwei in der hohlen Drehwelle vorgesehene Durchführungen und/oder Leitungen, wie Rohre oder dergleichen, die sich in axialer Richtung der Drehwelle, vorzugsweise parallel zur Durchführung für die Additive erstrecken und miteinander derart verbunden sind, dass eine Temperierflüssigkeit nach Art eines Kreislaufs durch die Leitungen gepumpt werden kann.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Temperiervorrichtung eine Durchführung zum Durchführen oder Durchleiten von Temperierungsmittel aufweist, wobei die Durchführung für die Additive zumindest teilweise in der Durchführung für die Temperierungsmittel angeordnet ist. Eine effiziente Temperierung wird insbesondere dann erzielt, wenn die hohle Drehwelle als Rohr, insbesondere für den Zufluss des Temperierungsmittels, ausgebildet ist, so dass z.B. das zufließende Temperierungsmittel im Zwischenraum zwischen der Durchführung für die Additive und der hohlen Drehwelle fließt. Zum Abführen des Temperierungsmittel können ein oder mehrere sich parallel zur Durchführung für die Additive erstreckende Leitungen oder Rohre vorgesehen sein, die im unteren Bereich der Drehwelle mit dem Zwischenraum zwischen der Durchführung für die Additive und der Drehwelle, also dem Zufluss, in Verbindung stehen und einen umlaufenden Kanal bilden.
  • Auf der dem Werkzeugblatt oder den Werkzeugblättern abgewandten Seite der Drehwelle können die Durchführungen entsprechende Anschlüsse zum Zu- und Abführen für die Temperierungsmittel aufweisen. An die Anschlüsse kann ein Wärmetauscher oder dergleichen angeschlossen werden, um den TemperaturRegelkreis zu schließen. Im unteren Bereich der Drehwelle stehen der Zufluss und der Abfluss miteinander in Verbindung. Die Anschlüsse können z.B. in Form von radialen Dreheinführungen vorgesehen sein, die die Zuführung von Flüssigkeiten in rotierende Zuleitungen ermöglichen. Zum Anschließen der Durchführung für die Additive eignen sich axiale Dreheinführungen, die an das obere Ende der Drehwelle angeschlossen werden. Geeignete Dreheinführung sind beispielsweise Dreheinführungen der DEUBLIN GmbH aus Hofheim-Wallau, Deutschland.
  • Um Leitungen oder Rohre für den Zu- oder Abfluss optimal zu platzieren und Bewegungen innerhalb der Drehwelle zu unterbinden, können Abstandshalter zwischen den Leitungen und einer Innenwand der Drehwelle und/oder zwischen den Leitungen und der Außenwand der Durchführung für die Additive vorgesehen sein. Vorzugsweise ist die Durchführung für die Additive zentral in der hohlen Drehwelle angeordnet, so dass die Rotationsachse der Durchführung mit der Rotationsachse der Drehwelle zusammenfällt.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner durch eine Mischvorrichtung zum Mischen von Mischgut gelöst, die ein Werkzeug mit den hierin beschriebenen Merkmalen umfasst. Eine derartige Mischvorrichtung kann insbesondere einen vorzugsweise drehbar um eine Hochachse gelagerten Behälter zur Aufnahme des Mischguts vorweisen. Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn das Werkzeug in einem eine Behälteröffnung abdeckbaren Deckel drehend gelagert ist, so dass das Werkzeug zusammen mit dem Deckel von dem Behälter entfernt werden kann und wobei das Werkzeug in den Behälter eingeführt werden kann, wenn der Deckel auf den Behälter aufgesetzt bzw. über dessen Öffnung positioniert wird (sogenannte Mischerglocke). Die Mischvorrichtung kann ferner ein Mischwerkzeug, wie bspw. eine Mischwendel oder dergleichen, vorweisen, wobei das Mischwerkzeug das Mischgut durch Rotation im Wesentlichen entlang einer Behälterwand des Behälters nach oben transportiert und durchmischt. Das Werkzeug bzw. dessen Welle kann grundsätzlich die oben beschriebenen Anschlüsse zum Anschließen einer Quelle für Additive, wie Gase, Flüssigkeiten oder Feststoffen vorweisen. Diese können mittels einer Pumpe oder einer anderen geeigneten Vorrichtung zum Einbringen der Additive in die Hohlwelle eingeführt werden.
  • Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und den Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezügen.
  • Es zeigen:
  • Fig. 1
    in einer Draufsicht in einer Blickrichtung entlang einer Rotationsachse ein Werkzeug nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
    Fig. 2
    das Werkzeug aus Fig. 1 mit schematisch dargestellten Strömungsverhältnissen;
    Fig. 3
    ein Werkzeug gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht; und
    Fig. 4
    in einer Schnittansicht ein Werkzeug nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
    Fig. 5
    in einer Schnittansicht einen oberen Abschnitts des Werkzeugs aus Figur 4;
    Fig. 6
    in einer Schnittansicht einen unteren Abschnitts des Werkzeugs aus Figur 4;
    Fig. 7
    in einer Schnittansicht einen oberen Abschnitts des Werkzeugs aus Figur 4; und
    Fig. 8
    in einer Draufsicht den unteren Abschnitt des Werkzeugs aus Figur 4.
  • Die Darstellung in der Figur 1 entspricht einer Blickrichtung entlang der für das dargestellte Werkzeug 1 vorgesehenen Rotationsachse 2. Die dargestellte Draufsicht entspricht einer Ebene, die senkrecht zur Rotationsachse 2 verläuft. Dargestellt ist der Querschnitt des Werkzeugs 1 in dieser Ebene. Das Werkzeug 1 umfasst eine Welle 3 mit hohlem Innenabschnitt 4. Im Betrieb wird das Werkzeug 1 um die Rotationsachse 2 in einer ersten Drehrichtung 5 rotiert.
  • Das Werkzeug 1 umfasst ein an der Welle 3 befestigtes Werkzeugelement 6 mit zwei sich gegenüberliegenden Werkzeugblättern 7 und 8. Das erste Werkzeugblatt 7 erstreckt sich ausgehend von der Rotationsachse 2 radial nach außen in einer ersten Richtung entlang der in der Figur 1 dargestellten X-Achse. Das zweite Werkzeugblatt 8 erstreckt sich entlang der X-Achse in die entgegengesetzte Richtung. Das Werkzeug 1 kann als Mischer oder als Zerhacker eingesetzt werden. Insbesondere in diesem Fall kann man die Werkzeugblätter auch als Zerhackerblätter bezeichnen.
  • Wie die in der Figur 1 dargestellte Draufsicht zeigt, besitzen die Werkzeugblätter 7, 8 jeweils eine flügelähnliche Kontur. In Rotationsrichtung 5 bilden die Werkzeugblätter 7, 8 jeweils eine der Rotationsrichtung zugewandte Stirnseite 9 aus, während sie in der von der Rotationsrichtung 5 abgewandten Richtung jeweils eine Heckseite 10 ausbilden. Die Stirnseiten 9 sind jeweils als flächige Stirnflächen und die Heckseiten 10 sind als flächige Heckflächen ausgebildet, die sich in einer Richtung parallel zur Rotationsachse erstrecken.
  • Die Stirnseite 9 ist so geformt, dass sie in der dargestellten Draufsicht eine nach außen gewölbte Kontur aufweist. Das bedeutet, sie ist konvex geformt. Dagegen ist die Heckseite 10 so geformt, dass sie eine nach innen gewölbte Kontur aufweist, also konkav geformt ist.
  • Die Stirnseite 9 und die Heckseite 10 sind jeweils durch einen stumpfen Außenabschnitt 11 miteinander verbunden. Das Werkzeugblatt 7 bzw. 8 endet jeweils in diesem stumpfen Außenabschnitt 11, so dass das Werkzeugblatt 7, 8 die Form eines abgestumpften Flügels aufweist.
  • Die Stirnseiten 9 der Werkzeugblätter 7 und 8 stehen sich bezogen auf die Rotationsachse 2 diametral gegenüber. Das Gleiche trifft auf die Heckseiten 10 der Werkzeugblätter 7 und 8 zu. Tatsächlich ist die Außenkontur des Werkzeugelements 6 derart, dass die Außenkontur des zweiten Werkzeugblattes 8 durch eine Punktspiegelung der Außenkontur des ersten Werkzeugblattes 7 durch die Rotationsachse 2 gebildet wird.
  • Eingezeichnet ist ein Bezugspunkt 12 auf der X-Achse. Eingezeichnet ist auch eine durch diesen Bezugspunkt 12 parallel zur Y-Achse verlaufende Bezugslinie (Strich-Punkt-Linie). Mit zunehmendem Abstand dieser Bezugslinie von der Rotationsachse 2 entlang der X-Achse, liegt ein diese Bezugslinie schneidender Punkt auf der Stirnseite 9 radial weiter entfernt von der Drehachse 2 als ein die Bezugslinie schneidender Punkt auf der Heckseite 10. Im dargestellten Beispiel ist daher der radiale Abstand 13 der Stirnseite 9 größer als der radiale Abstand 14 der Heckseite 10.
  • Die Figur 2 zeigt die Strömungsverhältnisse an dem Werkzeug 1 bzw. dem Werkzeugelement 6, wenn dieses in ein Mischgut, bspw. Feststoffe oder eine pastöse Masse, eingetaucht ist und um die Rotationsachse 2 in der Drehrichtung 5 rotiert.
  • Die gewölbten Formen der Stirn- und Heckseiten 9, 10 erzeugen Bereiche, entlang derer das Mischgut mit unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten strömt. Da die Stirnseite 9 radial nach außen hin relativ flach und langgezogen ist, ergeben sich hohe Strömungsgeschwindigkeiten an der Stirnseite 9, kombiniert mit einer laminaren Strömung. An der Heckseite 10 ergibt sich dagegen ein sehr turbulentes Strömungsbild mit Wirbelbildungen im Mischgut. Die Strömungsgeschwindigkeit hier ist im Vergleich zur Stirnseite vergleichsweise niedrig. Die unterschiedlichen Geschwindigkeiten resultieren daraus, dass die nach außen gewölbte längere Wegstrecke an der Stirnseite 9 von dem das rotierende Werkzeugblatt umgebende Medium in der gleichen Zeit zurückgelegt werden muss, wie an den nach innen gewölbten heckseitigen Abschnitten 10 des Werkzeugblattes, wo die nach innen gewölbten Kanten Verwirbelungen verursachen. Durch die unterschiedlichen Geschwindigkeiten entstehen Strömungsabrisse, die zu turbulenten Strömungen führen. Der Wechsel von laminaren zu turbulenten Strömungen, die inneren Reibungen zwischen diesen Mehrphasenströmungen und insbesondere der Druckunterschied zwischen der Luv- und der Leeseite zwischen den beiden Gebieten bewirken eine zusätzliche Durchmischung und ein gleichmäßiges Verteilen des Mischguts.
  • Wie in der Figur eingezeichnet ist, entstehen in Bereichen entlang der Stirnseiten 9 die laminaren Strömungen 15 mit hoher Geschwindigkeit. Im Bereich der Heckseiten 10 entsteht aufgrund der niedrigeren Strömungsgeschwindigkeiten ein turbulentes Strömungsbild mit Wirbelbildungen 16. Diese Strömungen bewirken eine hohe Durchmischung des Mischgutes.
  • Die in der Figur 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform in den Figuren 1 und 2 dadurch, dass am Ende der Drehwelle 3 drei Werkzeugelemente 17, 18 und 19 vorgesehen sind, die jeweils ebenfalls zwei gegenüberliegenden Werkzeugblätter 17a, 17b, 18a, 18b, 19a, 19b umfassen. Das Werkzeugblatt 19b ist gegenüberliegend vom Werkzeugblatt 19a und daher nicht sichtbar. Die Drehwelle 3 rotiert im Betrieb um die Rotationsachse 2 in Drehrichtung 5.
  • Das oberste Werkzeugelement 17 ist in Bezug auf die Rotationsachse 2 parallel zum unteren Werkzeugelement 19 ausgerichtet. Dagegen ist das mittlere Werkzeugelement 18 in Bezug auf das obere Werkzeugelement 17 und das untere Werkzeugelement 19 winkelversetzt angeordnet. Dadurch entstehen auch in vertikaler Richtung, d.h. in Richtung der Rotationsachse 2, zwischen den Werkzeugelementen 17, 18 und 19 jeweils turbulente Strömungen 16, die auch für eine Durchmischung in vertikaler Richtung sorgen.
  • Beispielhaft sei am obersten Werkzeugelement 17 der Aufbau der Werkzeugelemente 17, 18, 19 bzw. der Werkzeugblätter erläutert. Das oberste Werkzeugelement 17 umfasst ein flächiges Oberseitenbauteil 17c und ein gleichermaßen geformtes Unterseitenbauteil 17d, die parallel zueinander in einem Abstand angeordnet sind und durch die umlaufende Kante, die unter anderem die Stirn- und Heckseiten 9, 10 ausbildet, miteinander verbunden, so dass sich im Inneren des Werkzeugblattes 17a, 17b bzw. des Werkzeugelements 17 ein Hohlraum ausbildet. Die Werkzeugblätter 17a und 17b teilen sich ein gemeinsames Oberseitenbauteil 17c und ein gemeinsames Unterseitenbauteil 17d, so dass die Werkzeugblätter 17a und 17b teilweise integral ausgebildet sind.
  • An den Stirnseiten 9 und an den Heckseiten 10, wie auch jeweils am stumpfen Außenabschnitt 11 der Werkzeugblätter 17a, 17b, 18a, 18b, 19a, 19b sind mehrere Düsen 20 zum Einbringen von Additiven in das Mischgut ausgebildet. Die Düsen 20 stehen mit dem Hohlraum des jeweiligen Werkzeugblattes in Verbindung, wobei der Hohlraum auch mit einer Durchführung in der Welle 3 in Verbindung steht. Durch die Durchführung und den Hohlraum können Additive, wie bspw. Gase, Flüssigkeiten oder Feststoffe oder Kombinationen davon durch die Düsen 20 geleitet und so in das Mischgut eingebracht werden.
  • Durch die Rotation des Werkzeugs 1 entstehen durch die Werkzeugelemente 17, 18 und 19 turbulente Strömungsverhältnisse 16, die auch zu inneren Reibungen zwischen diesen Mehrphasenströmungen führen. Es entstehen Druckschwankungen zwischen den Gebieten laminarer Strömung und turbulenter Strömung, die eine zusätzliche Durchmischung bewirken. Infolge dessen werden Additive gleichmäßig verteilt. Das Einbringen von Additiven sorgt auch für eine Auflockerung des Mischgutes und unterstützt die Vermischung positiv.
  • Die Figur 4 zeigt in einer Schnittansicht ein Werkzeug 1 nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Der Aufbau der Werkzeugelemente entspricht dem der Werkzeugelemente aus Figur 3. Am unteren Ende der Drehwelle 3 sind Werkzeugblätter 7,8 vorgesehen. Die Drehwelle 3 ist auch hier als Hohlwelle ausgebildet und weist in ihrem Inneren eine Durchführung 21 in Form einer Leitung auf, die am unteren Ende der Drehwelle 3 mit den Düsen 20 der Werkzeugblätter 7, 8 in Verbindung steht. Im Inneren der Drehwelle 3 ist eine Durchführung 22 zum Einbringen bzw. Zuführen von einem Temperierungsmittel (Temperaturregelwasser) vorgesehen. Die Durchführung 22 wird als Zuflussdurchführung bezeichnet. Die Durchführung 22 für das Temperaturregelwasser wird durch den hohlen Innenabschnitt 4 der Drehwelle 3 gebildet, wobei die Durchführung 21 für das Additiv (Additivdurchführung) im Inneren des Innenabschnitts 4 angeordnet ist, so dass ein Temperaturregelwasser, das durch den Innenabschnitt 4 fließt, die Durchführung 21 für das Additiv umspült.
  • Im Innenabschnitt 4 der Drehwelle 3 sind ferner zwei Leitungen 23 (Figur 6) vorgesehen, die ebenfalls in der Durchführung für das Temperaturregelwasser angeordnet sind, jedoch für den Abfluss des Temperaturregelwassers sorgen. Diese sind als Abflussdurchführungen bezeichnet. Am oberen Ende ist eine Halterung 24 angeordnet, mit der das Werkzeug 1 an einem Mischerdeckel oder dergleichen befestigt werden kann. Ebenfalls ist ein Antrieb 25 zum rotatorischen Antreiben der Drehwelle 3 vorgesehen.
  • Die Figur 5 zeigt den oberen Abschnitt des Werkzeugs 1 aus der Figur 4 in der Schnittansicht, jedoch um 90° um die Rotationsachse gedreht. Im oberen Bereich der Drehwelle 3 ist eine Zuführung 26 bzw. ein Anschluss für das Temperaturregelwasser vorgesehen. In diese Zuführung 26 kann das Temperaturregelwasser in den Innenabschnitt 4 bzw. die Zuflussdurchführung 22 eingebracht werden, so dass es in den Innenraum zwischen der Innenseite der Drehwelle 3 und der Additivdurchführung 21 entlangströmt. Die Additivdurchführung 21 ist in Form eines Rohres zentral in der Drehwelle 3 angeordnet. Wenn das Temperaturregelwasser über die Zuführung 26 in den Innenabschnitt 4 gelangt, strömt es in Richtung der Werkzeugblätter nach unten.
  • In der Figur 6 ist der untere Abschnitt des Werkzeugs 1 aus der Figur 4 dargestellt. Die Additivdurchführung 21 steht jeweils mit den hohlen Innenräumen der einzelnen Werkzeugelemente bzw. Werkzeugblätter in Verbindung, was durch gekrümmte Pfeile angedeutet ist. Die Werkzeugelemente bzw. Werkzeugblätter verfügen umfangsseitig über eine Vielzahl an Düsen 20. Wenn das Werkzeug rotiert, gelangt das Additiv in den Innenbereich der Werkzeugblätter 7, 8 und wird durch die Düsen 20 in das Mischgut eingebracht, wobei die Form der Werkzeugblätter 7, 8 wie oben erläutert, die vorteilhaften Verwirbelungseffekte hervorruft. Während die Additive zu den Werkzeugblättern 7, 8 gelangen, werden sie durch das Temperaturregelwasser in der Durchführung 22 temperiert. Die Temperierung kann in einer Kühlung oder einer Erwärmung der Additive bestehen.
  • Wie die Figur 6 weiter zeigt, sind im Innenabschnitt 4 auch die als Abfluss für die Temperaturregelwasser dienenden Durchführungen 23 in Form von Leitungen angeordnet. Diese Abflussdurchführungen 23 sind auf gegenüberliegenden Seiten der Additivdurchführung 21 angeordnet. Im unteren Bereich weisen die Abflussdurchführungen 23 eine Öffnung 27 auf, die mit der Zuflussdurchführung 22 für das Temperaturregelwasser in Verbindung stehen. Durch die Abflussdurchführungen 23 kann so das Temperaturregelwasser nach Durchlaufen des Innenabschnitts 4 im unteren Bereich des Werkzeugs 1 abgesaugt und nach oben gepumpt werden. Die Öffnungen 27 ragen im unteren Bereich des Werkzeugs 1 in einen umlaufenden Ringkanal. Wie die Figur 6 weiterhin zeigt, sind zwischen der Innenwand der Drehwelle 3 und den Abflussdurchführungen 23 Abstandshalter 28 vorgesehen, die den sicheren Sitz der Abflussdurchführungen 23 in der rotierenden Drehwelle 3 gewährleisten.
  • Die Figur 7 zeigt den oberen Abschnitt des Werkzeugs 1 aus der Figur 4. Wie zu erkennen ist, enden die Abflussdurchführungen 23 in einem Abfluss 29, mit einer radialen Dreheinführung. Dort wird das Temperaturregelwasser aus den Abflussdurchführungen 23 genommen und kann einem nicht dargestellten Wärmetauscher oder einer anderen Aufnahme für das abfließende Temperaturregelwasser zugeführt werden. Dieser nicht dargestellte Wärmetauscher kann auch mit der Zuführung 26 für die Zuflussdurchführung für das Temperaturregelwasser in Verbindung stehen, so dass ein Temperaturregelkreis aufgebaut werden kann. Am oberen Ende der Drehwelle 3 findet sich ferner eine axiale Dreheinführung 30, über die die Additive oder das Additiv in die Additivdurchführungen 21 eingebracht werden kann, was durch einen nach unten gerichteten Pfeil angedeutet ist.
  • In der Figur 8 ist noch einmal der untere Abschnitt des Werkzeugs 1 aus der Figur 4 in einer Blickrichtung entlang der Rotationsachse dargestellt. Eingezeichnet sind die Öffnungen 27, die in einen Umlaufkanal 31 münden. Dieser Umlaufkanal 31 steht in Verbindung mit dem Innenabschnitt 4 bzw. der Zuflussdurchführung 22, so dass auch bei Rotation der Öffnungen 27 stets ein optimaler Abfluss des Temperaturregelwassers garantiert ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Werkzeug
    2
    Rotationsachse
    3
    Drehwelle
    4
    Innenabschnitt
    5
    Drehrichtung
    6
    Werkzeugelement
    7
    Werkzeugblatt
    8
    Werkzeugblatt
    9
    Stirnseite
    10
    Heckseite
    11
    stumpfer Außenabschnitt
    12
    Bezugspunkt
    13
    radialer Abstand
    14
    radialer Abstand
    15
    laminare Strömung
    16
    turbulente Strömung
    17
    Werkzeugelement
    17a
    Werkzeugblatt
    17b
    Werkzeugblatt
    17c
    Oberseitenbauteil
    17d
    Unterseitenbauteil
    18
    Werkzeugelement
    18a
    Werkzeugblatt
    18b
    Werkzeugblatt
    19
    Werkzeugelement
    19a
    Werkzeugblatt
    19b
    Werkzeugblatt
    20
    Düse
    21
    Durchführung für Additiv
    22
    Durchführung für Temperaturregelwasser (Zufluss)
    23
    Durchführung für Temperaturregelwasser (Abfluss)
    24
    Halterung
    25
    rotatorischer Antrieb
    26
    Zuführungen
    27
    Öffnungen
    28
    Abstandshalter
    29
    Abfluss
    30
    axiale Dreheinführung
    31
    Umlaufkanal

Claims (15)

  1. Werkzeug (1) für eine Mischvorrichtung mit einem Behälter zur Aufnahme von Mischgut, in dem das Werkzeug (1) in einer ersten Drehrichtung (5) um eine Rotationsachse (2) rotiert, um das Mischgut zu zerkleinern und/oder zu mischen, wobei das Werkzeug (1) eine Drehwelle (3) mit wenigstens einem sich von der Drehwelle (3) radial nach außen erstreckenden Werkzeugblatt (7, 8, 17a, 17b, 18a, 18b, 19a, 19b) aufweist, wobei das Werkzeugblatt (7, 8, 17a, 17b, 18a, 18b, 19a, 19b) in der ersten Drehrichtung (5) eine Stirnseite (9) und in einer der ersten Drehrichtung (5) entgegengesetzten Richtung eine Heckseite (10) ausbildet;
    wobei die Stirnseite (9) in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse (2) eine nach außen gewölbte Kontur und die Heckseite (10) in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse (2) eine nach innen gewölbte Kontor aufweist; wobei
    das Werkzeugblatt (7, 8, 17a, 17b, 18a, 18b, 19a, 19b) wenigstens eine Düse (20) zum Zuführen von Gasen, Flüssigkeiten und/oder Feststoffen aufweist, und das Werkzeugblatt (7, 8, 17a, 17b, 18a, 18b, 19a, 19b) in radialer Richtung in einem stumpfen Außenabschnitt (11) endet, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugblatt (7, 8, 17a, 17b, 18a, 18b, 19a, 19b) zumindest an der Stirnseite (9) mehrere Düsen (20) aufweist.
  2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Düsen (20) auf dem Werkzeugblatt (7, 8, 17a, 17b, 18a, 18b, 19a, 19b) derart verteilt sind, dass zumindest eine Anzahl der Düsen (20) einen unterschiedlichen Abstand zu der Rotationsachse (2) der Drehwelle (3) aufweist.
  3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugblatt (7, 8, 17a, 17b, 18a, 18b, 19a, 19b) an der Heckseite (10) mehrere Düsen (20) aufweist.
  4. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der stumpfe Außenabschnitt (11) zumindest eine Düse (20) aufweist.
  5. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Werkzeugblatt (7, 8, 17a, 17b, 18a, 18b, 19a, 19b) in einer ersten Richtung radial nach außen erstreckt, und dass mit zunehmenden Abstand in der ersten Richtung von der Rotationsachse (2) der radiale Abstand (13) zwischen der Stirnseite (9) und der Rotationsachse (2) größer ist als der radiale Abstand (14) zwischen der Heckseite (10) und der Rotationsachse (2).
  6. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens zwei in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse (2) gegenüberliegende Werkzeugblätter (7, 8, 17a, 17b, 18a, 18b, 19a, 19b).
  7. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugblätter (7, 8, 17a, 17b, 18a, 18b, 19a, 19b) zumindest teilweise integral miteinander verbunden sind.
  8. Werkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass gegenüberliegende Werkzeugblätter ein gemeinsames Oberflächenbauteil (17c) und ein gemeinsames Unterseitenbauteil (17d) aufweisen, die in einem Abstand zueinander angeordnet sind, so dass sich dazwischen ein Hohlraum ausbildet.
  9. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Drehwelle (3) in Richtung der Rotationsachse (2) mehrere Werkzeugblätter (17a, 17b, 18a, 18b, 19a, 19b) hintereinander angeordnet sind.
  10. Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in Richtung der Rotationsachse (2) benachbarte Werkzeugblätter (17a, 17b, 18a, 18b, 19a, 19b) winkelversetzt angeordnet sind.
  11. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehwelle (3) und das zumindest eine Werkzeugblatt (7, 8, 17a, 17b, 18a, 18b, 19a, 19b) eine Durchführung für die Gase, Flüssigkeiten und/oder Feststoffe aufweist.
  12. Werkzeug nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine vorzugsweise in der Drehwelle (3) angeordnete Temperiervorrichtung zum Temperieren der Gase, Flüssigkeiten und/oder Feststoffe.
  13. Werkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiervorrichtung eine Durchführung (22) für Temperierungsmittel aufweist, wobei die Durchführung (21) für die Gase, Flüssigkeiten und/oder Feststoffe zumindest teilweise in der Durchführung (22) für Temperierungsmittel angeordnet ist.
  14. Mischvorrichtung zum Mischen von Mischgut mit einem Werkzeug (1) nach einem der vorgehenden Ansprüche.
  15. Verwendung eines Werkzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 14 als Zerhacker.
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