EP3278870A1 - Mischtrog für eine mischvorrichtung - Google Patents

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Publication number
EP3278870A1
EP3278870A1 EP17184561.3A EP17184561A EP3278870A1 EP 3278870 A1 EP3278870 A1 EP 3278870A1 EP 17184561 A EP17184561 A EP 17184561A EP 3278870 A1 EP3278870 A1 EP 3278870A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mixing
trough
tool
vertical axis
blade
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17184561.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Guido Egler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TEKA Maschinenbau GmbH
Original Assignee
TEKA Maschinenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TEKA Maschinenbau GmbH filed Critical TEKA Maschinenbau GmbH
Publication of EP3278870A1 publication Critical patent/EP3278870A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/07—Stirrers characterised by their mounting on the shaft
    • B01F27/072—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis
    • B01F27/0726—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis having stirring elements connected to the stirrer shaft each by a single radial rod, other than open frameworks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/112—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers with arms, paddles, vanes or blades
    • B01F27/1123—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers with arms, paddles, vanes or blades sickle-shaped, i.e. curved in at least one direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B01F27/82—Pan-type mixers, i.e. mixers in which the stirring elements move along the bottom of a pan-shaped receptacle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B01F27/95—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with stirrers having planetary motion, i.e. rotating about their own axis and about a sun axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/30—Driving arrangements; Transmissions; Couplings; Brakes
    • B01F35/32—Driving arrangements
    • B01F35/323—Driving arrangements for vertical stirrer shafts
    • B01F35/3231—Driving several stirrer shafts, e.g. about the same axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/50—Mixing receptacles
    • B01F35/53—Mixing receptacles characterised by the configuration of the interior, e.g. baffles for facilitating the mixing of components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/08—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions using driven mechanical means affecting the mixing
    • B28C5/10—Mixing in containers not actuated to effect the mixing
    • B28C5/12—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers
    • B28C5/16—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers the stirrers having motion about a vertical or steeply inclined axis
    • B28C5/166—Pan-type mixers
    • B28C5/168—Pan-type mixers with stirrers having planetary motion

Definitions

  • the present invention relates to a mixing trough and a mixing device, in particular for a mixing device for mixing solids.
  • Mixers for mixing solids, in particular for producing hydraulically bound substances, such as concrete or mortar, are known in a number of different designs.
  • Homogeneity is an essential prerequisite for the production of specification-compliant products with constant product quality.
  • swirls are used, with which the mixing effect is to be strengthened. These are generally arranged so that they have an effect where the Mischgutströmung has calmed down by the effect of the actual mixing tool again so far that the Mischgutströmung runs substantially parallel, which does not have a good mixing at these points result.
  • mixing or whirling tools which have rectangular or square cross-sections.
  • Such tools have the disadvantage that they produce a flow shadow.
  • the material is possible for the material to be caked or glued from the mix. If such material at a later time dissolves again and falls back into the material to be mixed, this can lead to inhomogeneities in the composition of the final product and thus to specification not compliant products.
  • This problem is particularly serious if in the meantime a product change has taken place, ie in the mixer another product, for example, to be produced with a different color. Solvents from a previous product batch lead to color changes in the product that are not accepted by the customer. The human eye is very sensitive to even minor color changes.
  • EP 0945170 A1 is a mixer with a mixing rotor known, which is rotatable about a substantially vertical axis of rotation by means of a drive motor and whose mixing tools protrude into a mixing trough.
  • Two mixing tools can be controlled by means of a gearbox with a common motor. Both mixing tools have a speed difference predetermined via the transmission. This is disadvantageous because no separate adjustment of the rotational speed of the two mixing tools is possible.
  • WO 2009/071322 discloses a mixer, which also has two from above into the mixing trough mixing tools, wherein by means of two motors, the speed of the two mixing tools is freely adjustable.
  • the object of the present invention was therefore to overcome the disadvantages of the prior art, and in particular a mixing trough and to provide a mixing device that allows reliable mixing even with small quantities.
  • a mixing trough for a mixing device for mixing solids wherein the mixing trough is tapered towards the bottom end wherein the diameter of the mixing trough at its bottom end between 60% and 85%, in particular between 65% and 75% of Diameter of the mixing trough at its bottom end opposite opening end is ..
  • the mixing trough at the bottom end forms a smaller diameter or a smaller length and / or width than at its opposite opening end and / or the largest diameter or the largest length and / or width of the mixing trough.
  • the mixing trough is frusto-conical, wherein the top surface of the truncated cone is formed at the bottom end and the base surface at the opening end.
  • Heavily tapered mixing troughs which are funnel-shaped, also have several disadvantages compared to the mixing trough according to the invention.
  • a central, central outlet can be arranged in the ground.
  • due to the small floor space it is difficult to integrate important sensors into the ground, as there is little mixing material and there is not enough space.
  • the configuration of a mixing trough according to the invention thus makes it possible, on the one hand, for low mixing quantities to be reliably mixed, the total volume of the mixing trough being reduced almost constantly or only slightly.
  • several outlets and the desired sensors can be integrated into the floor.
  • the disposal takes place exclusively in the region of the bottom end, ie preferably up to a distance from the bottom end of 25%, in particular 15%, preferably 10% of the height, measured from the bottom end to the opening end of the mixing trough, the total volume of the mixing trough changes and thus the minimum capacity is only slightly or can be easily compensated for example by changing the geometry of the mixing trough.
  • the mixing trough as such is completely in the direction of its bottom end is formed tapering and in particular has a frusto-conical shape, at least in its interior.
  • the mixing tool may be particularly advantageous for the mixing tool to have at its outer horizontal, with respect to the vertical axis of rotation, ends a geometry corresponding to the tapered mixing trough.
  • Such a geometry can be realized according to an embodiment of the present invention by a vertical taper of the mixing tool according to the taper of the mixing trough.
  • the distance between the mixing tool and the inner wall of the mixing trough increases with increasing spacing from the bottom end of the mixing trough, since this widens with increasing height.
  • the invention also provides a mixing device for mixing solids with a mixing trough and with a first mixing tool rotatable about a substantially vertical first axis of rotation by means of a first motor, a second element rotatable about a substantially vertical second axis of rotation by means of a second motor Blending tool and an upper drive element comprising a rotatable by a third motor about a substantially vertical third axis of rotation connecting element, wherein the first mixing tool by means of a first shaft and the second mixing tool by means of a second shaft is directly or indirectly connected to the rotatable connecting element, so that the first and second mixing tools are inserted into the mixing device from above and the first mixing tool is rotatable about the first and the third vertical axis and the second mixing tool about the second and the third vertical axis.
  • a mixing device has an upper end and a bottom end opposite the upper end, the mixer bottom, on, and side ends.
  • the upper drive element is obviously arranged on or in the region of the upper end of the mixing device, so that the mixing tools are inserted from above into the mixing trough and project into this.
  • substantially "vertical” is to be understood as meaning that deviations of the angle of the vertical axes and of the mixer bottom from 90 ° (as obtained with an exact right-angled arrangement) are possible to a small extent (usually less than 10 °, preferably less than 5 °).
  • the vertical axes are exactly at right angles to the mixer bottom.
  • the inventive assignment of a respective motor to each rotatable element is made possible that the rotatable connection element, also referred to as a platform, is completely decoupled from the rotation of the mixing tools.
  • the individual mixing tools can each be controlled independently of each other.
  • This construction according to the invention of a mixing device makes it possible to adapt to different mixes without having to make any modifications to the mixing device itself.
  • the first and second motors are suitably connected in a force-transmitting manner, directly or indirectly, to the mixing tool, whereby the mixing tools are moved through the mix.
  • the structural design of the connection of the first and second shaft and the first and second motor can be done in a conventional manner and those skilled in the relevant possibilities are known here. A detailed description in this context is therefore dispensable at this point.
  • energy-saving modes can also be realized so that, for example, only one of the mixing tools is used with small filling quantities.
  • the rotational speed of the first, second and third motor is independently adjustable.
  • the rotational speed of the first and second mixing tools as well as of the rotatable element, ie the platform can be freely selected between fast turning and mixing up to a complete standstill for saving energy. This allows a large variability of the mobile mixing programs.
  • the first and the second mixing tool is identical, in particular in the form of identical mixing blade are formed.
  • first and the second mixing tools may be designed in the form of different mixing tools.
  • first vertical axis may be disposed at a first distance from the third vertical axis and the second vertical axis to be located at a second distance from the third vertical axis, the first and the second vertical axes second vertical axis in particular symmetrically opposite, preferably symmetrically arranged in different spacing, with respect to the third vertical axis.
  • the third vertical axis can form a central axis of rotation about which the first and the second axis of rotation again rotate. It has proven to be advantageous if the first and second axes of rotation are arranged symmetrically spaced at different distances from the third axis of rotation opposite. However, this is not mandatory. As it were applications are conceivable in which an asymmetrical arrangement of non-opposing first and second axes of rotation can provide advantages.
  • the first mixing tool is arranged at a third distance from the rotatable connection element and the second mixing tool is arranged at a fourth distance from the rotatable connection element, wherein the third distance and the fourth distance are different.
  • the difference of the third and fourth distance is greater than or equal to the height of the further spaced from the rotatable connecting element mixing tool.
  • the mixing tools must not be arranged in one plane. If these are arranged in one plane, it may be necessary in particular for mixing blades that they be operated in a synchronized manner, since they intermesh.
  • the mixing tools are arranged offset in height relative to one another, in particular offset at least in such a way that the difference from third to fourth spacing corresponds at least to the height of one of the mixing tools, then these can be controlled completely independently of one another.
  • the first, the second and / or the motor is arranged outside of the mixing trough, in particular on the upper side of the upper drive element.
  • the upper drive element gears and / or transmission elements comprises, by means of which in each case the operational coupling between the first motor and the first mixing tool, the second motor and the second mixing tool and the third motor and the rotatable connecting element takes place.
  • each of the three motors is preceded by a control or regulation unit by means of which the speed and / or direction of rotation of the motors can each be predetermined independently of one another.
  • the rotatable connecting element is formed at least substantially rotationally symmetrical with respect to the third vertical axis.
  • the rotatable connection element or the platform is preferably at least approximately circular or oval. Such a configuration has proved to be particularly advantageous.
  • the first and / or the second mixing tool is designed in the form of a mixing turbine, a mixing arm, a mixing blade and / or a mixing star.
  • first and / or the second mixing blade may have a bend at the outer section relative to the first or second vertical axis and convex or concave towards the outside rising is executed.
  • At least one mixing blade of the tool according to the invention has a bend on the outer section relative to the central shaft. This bend is round, preferably designed approximately circular. This configuration of the mixing blade ensures that the mix is collected from the center of the mixer and can be distributed with momentum in the region of the outermost, reachable by the inventive tool radius of the mixing device over the entire mixer surface.
  • a mixing tool according to the invention with mixing blades thus has a central shaft with a strut arranged essentially at right angles, on which the mixing blade or the mixing blades are arranged.
  • the corresponding adaptation to the bottom of the mixing device is achieved in part by replacement of the mixing blades or by elaborately sealed designs in which the height adjustment by moving parts, which are in the range of the mix.
  • the tool according to the invention is structurally much simpler and easier to maintain, in particular by means of the flange suspension described above, since it has neither moving parts in the mixed material nor fastening or adjusting devices are required that could come into contact with the mix and can be prone to contamination. Dirt leads to malfunctions, which in turn result in downtime, which is undesirable for economic reasons.
  • a strut is advantageously arranged substantially at right angles thereto, which is correspondingly horizontal and quasi parallel to the bottom of the mixing device with vertical installation of the shaft in the mixing device.
  • essentially at right angles is to be understood that deviations of the angle of the main axes of the shaft and strut of 90 ° (as it results in exact rectangular arrangement) in low Scope are possible (usually less than 10 °, preferably less than 5 °), as far as the geometric design of the mixer bottom allows.
  • the longitudinal axis of the strut is exactly at right angles to the longitudinal axis of the central shaft.
  • the desired good mixing usually requires an arrangement of at least one of the mixing blades immediately above the bottom of the mixer, which requires a parallelism of the strut to the mixer bottom when the strut has a mixing blade at both ends or forms a mixing blade.
  • This in turn requires a perpendicularity of the longitudinal axis of the strut to the longitudinal axis of the central shaft, if it is to be installed in the simple manner described above.
  • the first and / or the second mixing blade in the region which comes into contact with the mix has no fastening or adjusting devices.
  • each having a mixing blade at each end of the strut the bend is advantageously designed so that the bending direction of the two mixing blades is in the opposite direction relative to the main vertical plane of the strut.
  • the mixing blade is "outwardly” running outwards, ie, the vertical height of the mixing blade at the outer, remote from the shaft end is greater than at the shaft closest part of the strut on which the design of the mixing blade begins.
  • the slope can basically be designed arbitrarily, but it is preferred if this occurs without the formation of edges or similar transitions, as these in turn could negatively affect the mixing effect.
  • the pitch is concave or convex, more preferably approximately circular or circular.
  • the throwing and self-cleaning performance of the tool according to the invention is further improved.
  • first and / or the second mixing blade in the region of the first and / or second vertical axis at the underside facing the mixing bottom compared to the outer portion of the first and / or second relative to the first and second vertical axis second mixing blade has a greater distance from the mixer bottom than the mixing blade.
  • the strut is designed so that in an inner region between mixing blade and central shaft at the bottom, the bottom of the mixing device associated side of the strut creates a passage through which the mix can dwell during mixing in the center of the tool or but can flow slowly under the strut.
  • the self-cleaning performance of the tool according to the invention can be improved. This is achieved most easily by the fact that at least one inner region of the strut has a greater distance from the mixer bottom at its underside facing the mixing bottom compared to the region formed by the mixing blade (s) than the mixing blade (s). Constructively, this can be achieved simply by a corresponding design of the strut with a vertical recess, preferably this Return in turn bent without the formation of edges, preferably designed circular.
  • first shaft and the first mixing blade and / or the second shaft and the second mixing blade are designed in one piece.
  • the central shaft and the strut disposed thereon are particularly advantageously designed in one piece, i. are made from a one-piece blank by appropriate design (e.g., by machining or the like).
  • This construction eliminates fastening devices for fastening the strut to the central shaft, which could reach the flow area of the mixed material during operation and may accordingly be prone to contamination. In such places, the unwanted caking and deposits mentioned in the introduction are particularly easy to form. In principle, however, it is also possible to attach the strut with corresponding hidden and not subject to the influence of the mix fasteners on the shaft.
  • first mixing blades and / or two second mixing blades are arranged mirror-symmetrically to each other on the first and second vertical axis.
  • At least one of the shaft remove end of the strut at least one mixing blade is arranged or the strut itself forms such a mixing blade.
  • a mixing blade or is formed there At each end of the strut is a mixing blade or is formed there.
  • Arranged means in the context of the present invention preferably that the mixing blade is designed without located in the region of the mix fasteners. This can basically be achieved by attaching to the strut a mixing blade with appropriate geometric by gluing or welding is attached. In contrast to screwing or the like arise during bonding or welding no lying in the range of the mixed material attack points by fastening devices that tend to caking or sticking of the mix.
  • the mixing blades are integrally formed with the strut, i. Strut and mixing blade made from a workpiece.
  • the risk of detachment of the mixing blade during the mixing process, where significant mechanical loads occur on the mixing blade, is thereby avoided.
  • the welding process will adversely affect the microstructure of the material, which may adversely affect strength and abrasion resistance.
  • first mixing blade may be designed to be upwards and the second mixing blade to be downwardly conveying or vice versa, or for the first and the second mixing blade to be designed to convey downwards or upwards.
  • At least one inner region of the Strive at least one lateral surface which runs obliquely to the vertical plane of the strut.
  • a particularly preferred embodiment of the tool according to the invention is characterized in that at least one, preferably all inner regions of the strut, which are occupied as above, have two lateral surfaces extending at different obliquely to the vertical plane of the strut.
  • the slope of a lateral surface directed downward to the vertical plane of the strut, while the slope of the second lateral surface can be directed upward to the vertical plane of the strut.
  • the lateral surfaces oriented obliquely to the vertical plane form a pyramidal structure.
  • the first motor is not in operative connection with the second mixing tool and the rotatable connection element
  • the second motor is not in operative connection with the first mixing tool and the rotatable connection element
  • the third motor is not in operative connection with the first and the second Mixing tool stands.
  • the invention also provides a use of a mixing device according to the invention for mixing solids.
  • FIGS. 1 to 3 a first embodiment according to the invention of a mixing device 1 is shown.
  • FIG. 4 if the design of the mixing trough 3 'is varied, otherwise identical elements are designated by identical reference numerals.
  • the mixing device comprises a mixing trough 3 and a cover element 5, on which a first motor 7, a second motor 9 and a third motor 11 are arranged.
  • the third motor 11 is operatively connected to a rotatable connecting element 13, on which in turn a first shaft 15 with a first mixing tool 17 arranged on it and a second shaft 19 with a second mixing tool 21 are arranged.
  • the mixing tools 17, 21 are designed in the form of two mixing blades 27, which are arranged on struts 23 connected to the shafts 17, 19.
  • the mixing vanes 27 are constructed rising outwards, wherein the slope in round shape or circular is designed.
  • the center of the imaginary circle, as determined by the bend, is the vertical extension of the line through the point of the inner region where the mixing blade begins to bend.
  • the preferred embodiment of the mixer bottom facing the underside of the strut with a recess 25 can be seen.
  • the two mixing tools 17, 21 are arranged at a different distance from the bottom of the mixing trough, in such a way that the two mixing tools 17, 21 are arranged partially overlapping.
  • FIGS. 3 and 4 especially FIG. 4 in a smaller embodiment of the mixing trough 3 ', show the tapering of the invention in the bottom area.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Mischtrog 3 für eine Mischvorrichtung 1 zur Mischung von Feststoffen, wobei der der Mischtrog 3 in Richtung des Bodenendes verjüngend ausgebildet ist, eine Mischvorrichtung 1 mit einem solchen Mischtrog 3, sowie eine Verwendung eines solchen Mischtrogs 3 und einer solchen Mischeinrichtung 1.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mischtrog und eine Mischvorrichtung, insbesondere für eine Mischvorrichtung zum Mischen von Feststoffen.
  • Mischer zur Mischung von Feststoffen, insbesondere zur Herstellung hydraulisch gebundener Stoffe wie Beton oder Mörtel sind in einer Reihe unterschiedlicher Bauformen bekannt.
  • Wesentliche Anforderung an solche Mischer ist einerseits eine ausreichende Mischwirkung um eine gute Homogenität der Mischung zu gewährleisten und die bestmögliche Verhinderung von Anbackungen des zu mischenden Materials an den eingesetzten Mischwerkzeugen.
  • Die Homogenität ist eine wesentliche Voraussetzung für die Herstellung von spezifikationsgerechten Produkten mit konstanter Produktqualität.
  • Insbesondere bei sogenannten Ringtrogmischern, bei welchen Mischwerkzeuge an Mischerarmen durch einen ringförmigen Mischraum geführt werden (derartige Mischer werden bei der Beton- und Mörtelherstellung in großem Umfang eingesetzt) erfordert die Erzielung einer ausreichenden Mischwirkung oft spezielle Maßnahmen, die zum einen in der geometrischen Gestaltung der Mischwerkzeuge selbst, in der Wahl der Drehgeschwindigkeit und Drehrichtung der Mischerarme oder aber in der geometrischen Anordnung des Mischerarms im Mischraum liegen können.
  • Neben den eigentlichen Mischwerkzeugen kommen bei solchen Mischern in der Regel auch nach Abstreifvorrichtungen zum Einsatz, mit denen das Anbacken bzw. Ankleben des zu mischenden Materials an der Bodenfläche oder den Seitenwänden des Mischers verhindert werden soll.
  • Darüber hinaus kommen bei einigen Mischern dieser Art sogenannte Wirbier zum Einsatz, mit denen die Mischwirkung verstärkt werden soll. Diese werden im Allgemeinen so angeordnet, dass sie dort Wirkung entfalten, wo die Mischgutströmung sich von der Wirkung des eigentlichen Mischwerkzeugs wieder soweit beruhigt hat, dass die Mischgutströmung im Wesentlichen parallel verläuft, was keine gute Durchmischung an diesen Stellen zur Folge hat.
  • Üblicherweise werden Misch- oder Wirblerwerkzeuge eingesetzt, die rechteckige oder quadratische Querschnitte aufweisen. Derartige Werkzeuge haben den Nachteil, dass sie einen Strömungsschatten erzeugen. Dies führt dazu, dass an den Oberflächen und Kanten der Werkzeuge, insbesondere auch an den Befestigungselementen, über die die eigentlichen Misch- bzw. Wirblerwerkzeuge mit entsprechenden Antriebswellen verbunden sind, Material aus dem Mischgut anbacken oder verkleben kann. Wenn derartiges Material zu einem späteren Zeitpunkt sich wieder löst und in das zu mischende Gut zurückfällt, kann dies zu Inhomogenitäten in der Zusammensetzung des Endprodukts und damit zu nicht spezifikationsgerechten Produkten führen. Dieses Problem ist insbesondere dann gravierend, wenn zwischenzeitlich ein Produktwechsel stattgefunden hat, d.h. in dem Mischer ein anderes Produkt beispielsweise mit anderer Farbe hergestellt werden soll. Sich lösende Materialien einer vorhergehenden Produktcharge führen zu Farbveränderungen im Produkt, die vom Kunden nicht akzeptiert werden. Das menschliche Auge ist im Hinblick auf auch nur geringfügige Farbveränderungen sehr empfindlich.
  • Um diese Probleme zu vermeiden, ist es bei jedem Chargenwechsel, insbesondere bei unterschiedlichen Farbeinstellungen ganz wesentlich, dass alle Produkt und Einsatzstoffreste aus der vorhergehenden Produktcharge durch eine entsprechende Reinigung vollständig entfernt werden. Dies erfordert einen erheblichen Zeit und Kostenaufwand und erzeugt eine erhebliche Menge an Abwasser, welches entsprechend kostenintensiv entsorgt werden muss.
  • Aus EP 0945170 A1 ist ein Mischer mit einem Mischwerksrotor bekannt, welcher mittels eines Antriebsmotors um eine im Wesentlichen vertikale Drehachse drehbar ist und dessen Mischwerkzeuge in einem Mischtrog hineinragen. Zwei Mischwerkzeuge sind dabei mittels eines Getriebes mit einem gemeinsamen Motor ansteuerbar. Dabei weisen beide Mischwerkzeuge eine über das Getriebe vorgegebene Drehzahldifferenz auf. Dies ist nachteilig, da keine gesonderte Einstellung der Drehgeschwindigkeit der beiden Mischwerkzeuge möglich ist.
  • WO 2009/071322 offenbart einen Mischer, der ebenfalls zwei von Oben in den Mischtrog ragende Mischwerkzeuge aufweist, wobei mittels zwei Motoren die Drehzahl der zwei Mischwerkzeuge frei einstellbar ist.
  • Problematisch ist insbesondere das Mischen von kleinen Mengen von Mischgut in einem Mischer für große Volumina. Hier ist es nachteilig, dass durch die geringe Menge an Mischgut nur ein niedriger Füllstand erzielbar ist, der eine Durchmischung mit den Mischwerkzeugen und eine Überwachung des Mischvorgangs mit Sensoren erschwert, die ebenfalls eine Mindestmenge an Mischgut erfassen müssen, um zuverlässig zu arbeiten.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden, und insbesondere einen Mischtrog und eine Mischvorrichtung zu liefern, die auch bei kleinen Füllmengen ein zuverlässiges Mischen ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Mischtrog für eine Mischvorrichtung zur Mischung von Feststoffen, wobei der der Mischtrog in Richtung des Bodenendes verjüngend ausgebildet ist wobei der Durchmesser des Mischtrogs an seinem Bodenende zwischen 60% und 85%, insbesondere zwischen 65% und 75%, des Durchmessers des Mischtrogs an seinem dem Bodenende gegenüberliegenden Öffnungsende beträgt..
  • Erfindungsgemäß kann dabei kann besonders bevorzugt sein, dass der Mischtrog am Bodenende einen kleineren Durchmesser bzw. eine kleinere Länge und/oder Breite ausbildet als an seinem gegenüberliegenden Öffnungsende und/oder dem größten Durchmesser bzw. der größten Länge und/oder Breite des Mischtrogs.
  • Auch kann es vorteilhaft sein, dass der Mischtrog kegelstumpfförmig ausgebildet ist, wobei Deckfläche des Kegelstumpfs am Bodenende und die Grundfläche am Öffnungsende ausgebildet ist.
  • Insbesondere bei kleinen Füllmengen mit Mischgut treten in der Praxis Probleme bei der Durchführung der Mischverfahren auf. Diese werden mittels Sensoren gesteuert. Hier treten insbesondere zwei Probleme unabhängig voneinander auf: Zum Einen erfolgt kein optimaler Kontakt zwischen Mischwerkzeug und Mischgut und zum Anderen liefern die eingesetzten Sensoren oftmals fehlerhafte Messwerte, da nur eine ungenügende Menge an Mischgut für eine zuverlässige Messung erfasst werden kann.
  • Durch die erfindungsgemäße Verjüngung des Mischtrogs, insbesondere wenn dieser im Bereich seines Bodenendes kegelstumpfförmig ausgebildet ist, wird bei gleicher Menge an Mischgut ein höherer Füllstand erreicht.
  • Stark verjüngende Mischtröge, die trichterförmig ausgebildet sind, weisen gegenüber dem erfindungsgemäßen Mischtrog zudem mehrer Nachteile auf. Zum Einen kann bei diesen nur ein zentraler, mittige Auslas im Boden angeordnet werden. Zum Anderen ist es aufgrund der kleinen Bodenfläche nur schwer möglich, wichtige Sensorik in den Boden zu integrieren, da dort nur wenig Mischgut angeordnet ist und der Platz nicht ausreicht.
  • Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Mischtrogs ermöglicht ist somit, dass einerseits auch geringe Mischgutmengen zuverlässig gemischt werden können, wobei das Gesamtvolumen des Mischtrogs nahezu konstant bzw. nur geringfügig verkleinert ist. Zudem können mehrere Auslässe und die gewünschte Sensorik in den Boden integriert werden.
  • Da erfindungsgemäß die Verfügung ausschließlich im Bereich des Bodenendes, also bevorzugt bis zu einem Abstand vom Bodenende von 25%, insbesondere 15%, bevorzugt 10% der Höhe, gemessen von Bodenende zum Öffnungsende, des Mischtrogs erfolgt, ändert sich das Gesamtvolumen des Mischtrogs und somit die minimale Füllmenge nur geringfügig bzw. kann beispielsweise durch eine Änderung der Geometrie des Mischtrogs einfach kompensiert werden.
  • Alternativ kann es selbstverständlich auch vorgesehen sein, dass der Mischtrog als solcher vollständig in Richtung seines Bodenendes verjüngend ausgebildet ist und insbesondere zumindest in seinem Inneren eine kegelstumpfähnliche Form aufweist.
  • Abschließend sei darauf hinwiesen, dass es für einen Fachmann offensichtlich ist, dass die erfindungsgemäße Verjüngung sich ausschließlich auf die innere Geometrie des Mischtrogs bezieht, während seine äußere Form frei gestaltbar ist.
  • Bei einem solchen erfindungsgemäßen Mischtrog kann es insbesondere vorteilhaft sein, dass das Mischwerkzeug an seinen äußeren horizontalen, bezogen auf die vertikale Drehachse, Enden eine zu dem verjüngend ausgebildeten Mischtrog korrespondierende Geometrie aufweist.
  • Eine solche Geometrie kann gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durch eine vertikale Verjüngung des Mischwerkzeugs entsprechend der Verjüngung des Mischtrogs realisiert werden.
  • Dies geht insbesondere mit dem Vorteil einher, dass der Abstand zwischen dem verjüngenden Mischtrog und dem Mischwerkezug minimiert werden kann und kein Versatz auftritt.
  • Ohne eine erfindungsgemäße Verjüngung des Mischwerkzeugs steigt der Abstand zwischen Mischwerkzeug und Innenwand des Mischtrogs mit steigender Beabstandung vom Bodenende des Mischtrogs an, da dieser sich mit zunehmender Höhe verbreitert.
  • Auch liefert die Erfindung eine Mischvorrichtung zur Mischung von Feststoffen, mit einem Mischtrog und mit einem mittels eines ersten Motors um eine im Wesentlichen vertikale erste Drehachse drehbaren ersten Mischwerkzeug, einem mittels eines zweiten Motors um eine im Wesentlichen vertikale zweite Drehachse drehbaren zweiten Mischwerkzeug und einem oberen Antriebselement umfassend ein mittels eines dritten Motors um eine im Wesentlichen vertikale dritte Drehachse drehbares Verbindungselement, wobei das erste Mischwerkzeug mittels einer ersten Welle und das zweite Mischwerkzeug mittels einer zweiten Welle direkt oder indirekt mit dem drehbaren Verbindungselement verbunden ist, so dass das erste und das zweite Mischwerkzeug von oben in die Mischvorrichtung eingebracht sind und das erste Mischwerkzeug um die erste und die dritte vertikale Achse und das zweite Mischwerkzeug um die zweite und die dritte vertikale Achse drehbar ist.
  • Eine erfindungsgemäße Mischvorrichtung weist ein oberes Ende und ein dem oberen Ende gegenüberliegendes Bodenende, den Mischerboden, auf, sowie Seitenenden. Das obere Antriebselement ist dabei offensichtlicherweise am oder im Bereich des oberen Endes der Mischvorrichtung angeordnet, so dass die Mischwerkzeuge von Oben in den Mischtrog einführbar sind und in diesen hineinragen.
  • Im wesentlichen "vertikal" ist dabei so zu verstehen, dass Abweichungen des Winkels der vertikalen Achsen und des Mischerbodens von 90 ° (wie er sich bei exakter rechtwinkliger Anordnung ergibt) in geringem Umfang möglich sind (in der Regel weniger als 10 °, vorzugsweise weniger als 5 °). Vorteilhaft liegen die vertikalen Achsen jedoch exakt im rechten Winkel zum Mischerboden.
  • Durch die erfindungsgemäße Zuordnung von jeweils einem Motor zu jedem drehbaren Element wird ermöglicht, dass das drehbare Verbindungselement, auch als Plattform bezeichnet, vollständig von der Drehung der Mischwerkzeuge entkoppelt ist. Zudem können die einzelnen Mischwerkzeuge jeweils unabhängig voneinander angesteuert werden.
  • Dieser erfindungsgemäße Aufbau einer Mischvorrichtung ermöglicht dabei eine Anpassung an unterschiedliche Mischgüter, ohne dass Umbauten an der Mischvorrichtung selbst notwendig sind.
  • Mittels der ersten und zweiten Welle ist in geeigneter Weise der erste und der zweite Motor direkt oder indirekt mit dem Mischwerkzeug kraftübertragend verbunden, wodurch die Mischwerkzeuge durch das Mischgut bewegt wird. Die konstruktive Gestaltung der Verbindung von erste und zweiter Welle und ersten und zweitem Motor kann in an sich bekannter Weise erfolgen und dem Fachmann sind hier einschlägige Möglichkeiten bekannt. Eine detaillierte Beschreibung in diesem Zusammenhang ist daher an dieser Stelle entbehrlich.
  • Auch lassen sich vorteilhafterweise Energiesparmodi realisieren, so dass beispielsweise bei geringen Füllmengen nur eines der Mischwerkzeuge zum Einsatz kommt.
  • Es kann dabei besonders vorteilhaft sein, dass die Drehzahl des ersten, zweiten und dritten Motors unabhängig einstellbar ist.
  • Durch eine unabhängige Ansteuerung der Drehzahl der einzelnen Motoren kann die Rotationsgeschwindigkeit von ersten und zweiten Mischwerkzeug sowie von dem drehbaren Element, also der Plattform, frei gewählt werden zwischen schnellem Drehen und Mischen bis hin zu einem kompletten Stillstand zum Energiesparen. Dies ermöglicht eine große Variabilität der fahrbaren Mischprogramme.
  • Es kann sich als vorteilhaft erweisen, dass das erste und das zweite Mischwerkzeug identisch ist, insbesondere in Form von identischen Mischschaufel ausgebildet sind.
  • Alternativ kann es vorteilhaft sein, dass das erste und das zweite Mischwerkzeug in Form unterschiedlicher Mischwerkzeuge ausgebildet sind.
  • In Abhängigkeit des Mischguts kann es beispielsweise vorteilhaft sein, wenn zwei identische Mischwerkzeuge zum Einsatz kommen. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, wenn zwei gegenläufig fördernde Mischwerkzeuge verwendet werden. Hier kommt wiederum die Flexibilität der Ansteuerung der Drehgeschwindigkeiten besonders vorteilhaft zur Geltung.
  • Auch kann es gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorteilhaft sein, dass die erste vertikale Achse in einem ersten Abstand von der dritten vertikalen Achse angeordnet ist und die zweite vertikale Achse in einem zweiten Abstand von der dritten vertikalen Achse angeordnet ist, wobei die erste und die zweite vertikale Achse insbesondere symmetrisch gegenüberliegend, vorzugsweise symmetrisch in unterschiedlicher Beabstandung,bezogen auf die dritte vertikale Achse angeordnet sind.
  • Die dritte vertikale Achse kann bei der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung eine zentrale Drehachse bilden, um die die erste und die zweite Drehachse wiederum rotiert. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die erste und zweite Drehachse symmetrisch in unterschiedlichen Abständen von der dritten Drehachse beabstandet gegenüberliegend angeordnet sind. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Es sind gleichsam Anwendungsfälle denkbar, bei denen eine asymmetrische Anordnung von nicht gegenüberliegenden ersten und zweiten Drehachsen Vorteile bereitstellen können.
  • Des weiteren kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das erste Mischwerkzeug in einem dritten Abstand von dem drehbaren Verbindungselement angeordnet ist und das zweite Mischwerkzeug in einem vierten Abstand von dem drehbaren Verbindungselement angeordnet ist, wobei der dritte Abstand und der vierte Abstand unterschiedlich sind.
  • Dabei kann es besonders vorteilhaft sein, dass die Differenz von dritten und viertem Abstand größer oder gleich der Höhe des weiter vom drehbaren Verbindungselement beabstandeten Mischwerkzeugs ist.
  • Erfindungsgemäß können, jedoch müssen die Mischwerkzeuge, nicht in einer Ebene angeordnet sein. Sind diese in einer Ebene angeordnet, kann es insbesondere bei Mischschaufeln erforderlich sein, dass diese synchronisiert betrieben werden, da diese ineinandergreifen.
  • Sind die Mischwerkzeuge jedoch in der Höhe versetzt zueinander angeordnet, insbesondere zumindest derart versetzt, dass die Differenz von drittem zu viertem Abstand mindestens der Höhe eines der Mischwerkzeuge entspricht, so können diese vollständig unabhängig voneinander angesteuert werden.
  • Durch Vorsehen einer höhenverstellbaren Flanschaufnahme an dem drehbaren Verbindungselement bzw. in einem in diesem angeordneten Getriebe wird eine einfache Höhenanpassung der Mischwerkzeuge zur optimalen Anstellung des Werkzeugs zum Boden der Mischvorrichtung möglich, ohne dass im eigentlichen Mischraum selbst aufwendige Umbauten erforderlich sind bzw. Mischarme oder dergleichen ausgewechselt werden müssen.
  • Dies kann insbesondere im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Energiesparmodus vorteilhaft sein. Bei geringen Füllmengen der Mischvorrichtung mit Mischgütern steht nur eines der beiden Mischwerkzeuge in Wirkverbindung mit diesem und das zweite Mischwerkzeug kann deaktiviert werden.
  • Erfindungsgemäß kann es des weiteren vorteilhaft sein, dass der erste, der zweite und/oder der Motor außerhalb des Mischtrogs angeordnet ist, insbesondere auf der Oberseite des oberen Antriebselements.
  • Auch kann es vorgesehen sein, dass das obere Antriebselement Zahnräder und/oder Getriebelemente umfasst, mittels welchen jeweils die betriebliche Koppelung zwischen dem ersten Motor und dem ersten Mischwerkzeug, dem zweiten Motor und dem zweiten Mischwerkzeug und dem dritten Motor und dem drehbaren Verbindungselement erfolgt.
  • Auch kann es bevorzugt sein, dass den drei Motoren jeweils eine Steuer- oder Regeleinheit vorgeschaltet ist, mittels derer die Drehzahl und/oder Drehrichtung der Motoren jeweils unabhängig voneinander vorgebbar ist.
  • Auch kann es vorteilhaft sein, dass das drehbare Verbindungselement zumindest im Wesentlichen rotationssymmetrisch bezogen auf die dritte vertikale Achse ausgebildet ist.
  • Das drehbare Verbindungselement bzw. die Plattform ist bevorzugt zumindest annährend kreisförmig oder oval ausgebildet. Eine solche Ausgestaltung hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass das erste und/oder das zweite Mischwerkzeug in Form einer Mischturbine, eines Mischarms, einer Mischschaufel und/oder eines Mischsterns ausgebildet ist.
  • Die angeführten besonders vorteilhaften Mischwerkzeuge haben sich als besonders vorteilhaft in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung erwiesen. Es ist jedoch für den Fachmann offensichtlich, dass auch andere Mischwerkzeuge zum Einsatz kommen können und die obige Auflistung keine abschließende Limitierung darstellen soll.
  • Dabei kann es sich im Fall eines Mischwerkzeugs in Form einer mittels zwei Mischschaufel ausgebildeten Mischturbine als vorteilhaft erweisen, dass die erste und/oder die zweite Mischschaufel am relativ zur ersten bzw. zweiten vertikalen Achse äußeren Abschnitt eine Biegung aufweist und nach außen hin konvex oder konkav steigend ausgeführt ist.
  • Wie eingangs erwähnt, ist die Erzielung einer guten Mischwirkung von entscheidender Bedeutung. Um dies zu erreichen, weist mindestens eine Mischschaufel des erfindungsgemäßen Werkzeugs am relativ zur zentralen Welle äußeren Abschnitt eine Biegung auf. Diese Biegung ist rundförmig, vorzugsweise annähernd kreisförmig ausgestaltet. Durch diese Ausgestaltung der Mischschaufel wird erreicht, dass das Mischgut vom Zentrum des Mischers gesammelt und mit Schwung im Bereich des äußersten, mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug erreichbaren Radius der Mischvorrichtung über die gesamte Mischerfläche verteilt werden kann.
  • Durch eine runde, vorzugsweise kreisförmige oder ovale, Gestaltung der Biegung wird darüber hinaus erreicht, dass ein gewisser Materialstrom auch auf der Rückseite der Mischschaufel zustande kommt. Dies reduziert das Risiko von Anbackungen auf der Rückseite des erfindungsgemäßen Werkzeugs, die aufgrund der bei konventionellen Mischwerkzeugen praktisch nicht vorhandenen Materialströmung auf dieser Rückseite praktisch nur aufwendig mechanisch mit entsprechenden Stillstandszeiten der Mischvorrichtungen entfernt werden können.
  • Ein erfindungsgemäßes Mischwerkzeug mit Mischschaufeln weist somit eine zentrale Welle mit einer im wesentlichen im rechten Winkel angeordneten Strebe auf, an der die Mischschaufel oder die Mischschaufeln angeordnet sind.
  • Bei der üblichen Bauweise von Mischwerkzeugen aus dem Stand der Technik wird teilweise die entsprechende Anpassung an den Boden der Mischvorrichtung durch Austausch der Mischschaufeln erreicht oder durch aufwendig abzudichtende Gestaltungen, bei denen die Höhenverstellung durch bewegliche Teile erfolgt, die im Bereich des Mischguts liegen. Im Vergleich hierzu ist das erfindungsgemäße Werkzeug konstruktiv deutlich einfacher aufgebaut und auch einfacher zu warten, insbesondere mittels der voranstehend beschriebenen Flanschaufhängung, da es weder bewegliche Teile im Bereich des Mischguts aufweist noch Befestigungs- oder Einstellvorrichtungen erforderlich sind, die mit dem Mischgut in Berührung kommen könnten und zur Verschmutzung neigen können. Verschmutzungen führen zu Funktionsstörungen, die wiederum Stillstandszeiten zur Folge haben, was schon aus wirtschaftlichen Gründen unerwünscht ist.
  • An der ersten und/oder zweiten Welle ist vorteilhafterweise im wesentlichen im rechten Winkel hierzu eine Strebe angeordnet, die bei vertikaler Einbauweise der Welle in die Mischvorrichtung entsprechend horizontal und quasi parallel zum Boden der Mischvorrichtung liegt. Im wesentlichen im rechten Winkel ist dabei so zu verstehen, dass Abweichungen des Winkels der Hauptachsen von Welle und Strebe von 90 ° (wie er sich bei exakter rechtwinkliger Anordnung ergibt) in geringem Umfang möglich sind (in der Regel weniger als 10 °, vorzugsweise weniger als 5 °), soweit die geometrische Gestaltung des Mischerbodens dies zulässt. Vorteilhaft liegt die longitudinale Achse der Strebe jedoch exakt im rechten Winkel zur Längsachse der zentralen Welle.
  • Bei flachem Mischerboden, dessen Ebene senkrecht zur vertikalen ersten und/oder zweiten Achse liegt, erfordert die angestrebte gute Durchmischung in der Regel eine Anordnung zumindest einer der Mischschaufeln unmittelbar über dem Boden des Mischers, was eine Parallelität der Strebe zum Mischerboden voraussetzt, wenn die Strebe an beiden Enden eine Mischschaufel aufweist bzw. eine Mischschaufel bildet. Dies erfordert wiederum eine Rechtwinkligkeit der longitudinalen Achse der Strebe zur Längsachse der zentralen Welle, wenn diese in der vorstehend geschilderten einfachen Weise eingebaut werden soll.
  • Des weiteren kann es vorteilhaft sein, dass die erste und/oder die zweite Mischschaufel in dem Bereich, der mit dem Mischgut in Berührung kommt, keine Befestigungs- oder Einstelleinrichtungen aufweist.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugs mit je einer Mischschaufel an jedem Ende der Strebe ist die Biegung vorteilhafterweise so gestaltet, dass die Biegungsrichtung der beiden Mischschaufeln relativ zur vertikalen Hauptebene der Strebe in die entgegengesetzte Richtung verläuft.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Mischschaufel nach außen hin "steigend" ausgeführt, d.h. die vertikale Höhe der Mischschaufel am äußeren, von der Welle entfernten Ende ist größer als an dem der Welle nächstliegenden Teil der Strebe, an dem die Ausgestaltung der Mischschaufel beginnt. Die Steigung kann dabei grundsätzlich beliebig gestaltet werden, doch ist es bevorzugt, wenn dies ohne die Entstehung von Kanten oder vergleichbaren Übergängen erfolgt, da diese wiederum die Mischwirkung negativ beeinflussen könnten.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steigung konkav oder konvex, besonders bevorzugt annähernd rund bzw. kreisförmig gestaltet.
  • Durch die steigende Ausführung wie vorstehend beschrieben wird die Wurf- und Selbstreinigungsleistung des erfindungsgemäßen Werkzeugs weiter verbessert.
  • Auch kann es bevorzugt sein, dass die erste und/oder die zweite Mischschaufel im Bereich der ersten und/oder zweiten vertikalen Achse an der dem Mischboden zugewandten Unterseite im Vergleich zu dem relativ zur ersten bzw. zweiten vertikalen Achse äußeren Abschnitt der ersten und/oder zweiten Mischschaufel einen größeren Abstand zum Mischerboden aufweist als die Mischschaufel.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Strebe so gestaltet, dass in einem inneren Bereich zwischen Mischschaufel und zentraler Welle an der unteren, dem Boden der Mischvorrichtung zugeordneten Seite der Strebe ein Durchgang entsteht, durch den das Mischgut beim Mischvorgang im Zentrum des Werkzeugs verweilen kann oder aber unter der Strebe hindurch langsam strömen kann. Auch dadurch kann die Selbstreinigungsleistung des erfindungsgemäßen Werkzeugs verbessert werden. Erreicht wird dies am einfachsten dadurch, dass mindestens ein innerer Bereich der Strebe an deren dem Mischboden zugewandten Unterseite im Vergleich zum Bereich, der durch die Mischschaufel(n) gebildet wird, einen größeren Abstand zum Mischerboden aufweist als die Mischschaufel(n). Konstruktiv kann dies einfach durch eine entsprechende Ausgestaltung der Strebe mit einem vertikalen Rücksprung erreicht werden, wobei bevorzugt dieser Rücksprung wiederum ohne Bildung von Kanten gebogen, vorzugsweise kreisförmig gestaltet wird.
  • Ebenfalls kann es gemäß einer Ausführungsform vorteilhaft sein, dass die erste Welle und die erste Mischschaufel und/oder die zweite Welle und die zweite Mischschaufel einteilig gestaltet sind.
  • Die zentrale Welle und die daran angeordnete Strebe sind besonders vorteilhaft einteilig ausgestaltet, d.h. werden aus einem einteiligen Rohling durch entsprechende Gestaltung (z.B. durch spanabtragende Bearbeitung oder dgl.) hergestellt. Durch diese Konstruktionsform entfallen Befestigungseinrichtungen zur Befestigung der Strebe an der zentralen Welle, die beim Betrieb in den Strömungsbereich des Mischguts gelangen könnten und entsprechend zur Verschmutzung neigen können. An derartigen Stellen bilden sich besonders leicht die eingangs erwähnten unerwünschten Anbackungen und Ablagerungen. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, die Strebe mit entsprechenden verdeckten und nicht dem Einfluss des Mischguts ausgesetzten Befestigungseinrichtungen an der Welle zu befestigen.
  • Auch kann es insbesondere vorgesehen sein, dass zwei erste Mischschaufeln und/oder zwei zweite Mischschaufeln spiegelsymmetrisch zueinander an der ersten bzw. zweiten vertikalen Achse angeordnet sind.
  • An mindestens einem der Welle entfernen Ende der Strebe ist mindestens eine Mischschaufel angeordnet bzw. die Strebe selbst bildet eine solche Mischschaufel. Vorzugsweise befindet sich an jedem Ende der Strebe eine Mischschaufel bzw. ist dort ausgebildet. Angeordnet bedeutet im Sinne der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass die Mischschaufel ohne im Bereich des Mischguts befindliche Befestigungseinrichtungen gestaltet ist. Dies kann grundsätzlich dadurch erreicht werden, dass an der Strebe eine Mischschaufel mit entsprechender geometrischer durch Verklebung oder Verschweißung angebracht wird. Im Unterschied zu Verschraubungen oder dergleichen entstehen bei der Verklebung oder Verschweißung keine im Bereich des Mischguts liegenden Angriffspunkte durch Befestigungsvorrichtungen, die zu Anbackungen oder Verklebungen des Mischguts neigen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Mischschaufeln mit der Strebe einteilig ausgebildet, d.h. Strebe und Mischschaufel aus einem Werkstück hergestellt. Im Vergleich zu einer Verklebung wie vorstehend beschrieben wird dadurch das Risiko der Ablösung der Mischschaufel beim Mischvorgang, wo an der Mischschaufel erhebliche mechanische Belastungen auftreten, vermieden. Im Vergleich zur Verschweißung entfällt das Risiko, dass durch den Schweißvorgang die Gefügestruktur des Materials negativ beeinflusst wird, was sich auf Festigkeit und Abriebbeständigkeit nachteilig auswirken kann.
  • Besonders vorteilhaft ist die einteilige Gestaltung von zentraler Welle, Strebe und Mischschaufel da damit jegliche Art von Befestigungsvorrichtung vermieden bzw. die vorstehend genannten Risiken von Verklebung bzw. Verschweißung an den mechanisch stark beanspruchten von der zentralen Welle entfernten Enden der Strebe vermieden werden können.
  • Schließlich kann es bevorzugt sein, dass die erste Mischschaufel nach oben und die zweite Mischschaufel nach Unten fördernd ausgebildet ist oder umgekehrt oder die erste und die zweite Mischschaufel nach Unten oder nach Oben fördernd ausgebildet sind.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugs weist mindestens ein innerer Bereich der Strebe mindestens eine schräg zur Vertikalebene der Strebe verlaufende Mantelfläche auf. Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform weisen alle Bereiche der Strebe, die zwischen dem inneren Ende der Mischschaufel und der zentralen Welle belegen sind, eine solche schräg zur Vertikalebene der Strebe verlaufende Mantelfläche auf.
  • Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Werkzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein, vorzugsweise alle inneren Bereiche der Strebe, die wie vorstehend belegen sind, zwei unterschiedlich schräg zur Vertikalebene der Strebe verlaufende Mantelflächen aufweisen. Dabei kann die Schräge der einen Mantelfläche nach unten gerichtet zur Vertikalebene der Strebe verlaufen, während die Schräge der zweiten Mantelfläche nach oben gerichtet zur Vertikalebene der Strebe verlaufen kann.
  • Gemäß eine besonders bevorzugten Ausführungsform bilden die schräg zur Vertikalebene ausgerichteten Mantelflächen eine pyramidale Struktur.
  • Schließlich kann vorgesehen sein, dass der erste Motor nicht in Wirkverbindung mit dem zweiten Mischwerkzeug und dem drehbaren Verbindungselement steht, der zweite Motor nicht in Wirkverbindung mit dem ersten Mischwerkzeug und dem drehbaren Verbindungselement steht und der dritte Motor nicht in Wirkverbindung mit dem ersten und der zweiten Mischwerkzeug steht.
  • Auch liefert die Erfindung eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Mischvorrichtung zum Mischen von Feststoffen.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen beispielhaft erläutert wird, ohne dadurch die Erfindung zu beschränken.
    • Dabei zeigt
    • Figur 1: eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Mischvorrichtung;
    • Figur 2: eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform gemäß Figur 1;
    • Figur 3: eine Seitenansicht der Ausführungsform gemäß Figur 1 im Schnitt; und
    • Figur 4: eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Mischvorrichtung im Schnitt.
  • In den Figuren 1 bis 3 ist eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform einer Mischvorrichtung 1 gezeigt. In Figur 4 ist die Gestaltung des Mischtrogs 3' variiert, ansonsten sind gleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen benannt.
  • Die erfindungsgemäße Mischvorrichtung umfasst einen Mischtrog 3 sowie einen Deckelelement 5, auf dem ein erster Motor 7, ein zweiter Motor 9 und ein dritter Motor 11 angeordnet ist.
  • Dabei steht der dritte Motor 11 mit einem drehbaren Verbindungselement 13 in Wirkverbindung, an dem wiederum eine erste Welle 15 mit einem an dessen angeordneten ersten Mischwerkzeug 17 und eine zweite Welle 19 mit einem zweiten Mischwerkzeug 21 angeordnet ist.
  • Die Mischwerkzeuge 17, 21 sind dabei in Form von jeweils zwei Mischschaufeln 27 augebildet, die an mit den Wellen 17, 19 verbundenen Streben 23 angeordnet sind.
  • Gemäß der dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind die Mischschaufeln 27 nach außen steigend konstruiert, wobei die Steigung in runder Form bzw. kreisförmig gestaltet ist. Der Mittelpunkt des gedachten Kreises, der durch die Biegung bestimmt wird liegt dabei auf der senkrechten Verlängerung der Linie durch den Punkt des inneren Bereichs, an dem die Biegung der Mischschaufel beginnt. Weiterhin ist die bevorzugte Ausgestaltung der dem Mischerboden zugewandten Unterseite der Strebe mit einem Rücksprung 25 zu erkennen.
  • Des weiteren wird aus den Figuren ersichtlich, dass die beiden Mischwerkzeuge 17, 21 in einem unterschiedlichen Abstand zum Boden des Mischtrogs angeordnet sind, und zwar derart, dass die beiden Mischwerkzeuge 17, 21 teilweise überlappend angeordnet sind.
  • Die Figuren 3 und 4, insbesondere Figur 4 in einer kleineren Ausgestaltung des Mischtrogs 3', zeigen die erfindungsgemäße Verjüngung desselben im Bodenbereich.
  • Es ist gut ersichtlich, dass mittels der erfindungsgemäßen Verjüngung auch bei kleinen Mengen an Mischgut ein ausreichender Füllstand der Mischvorrichtung gewährleistet werden kann, während gleichzeitig ausreichende Gesamtvolumina des Mischtrogs 3, 3' weiterhin frei wählbar sind.
  • Die in der voranstehenden Beschreibung uns den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (15)

  1. Mischtrog für eine Mischvorrichtung zur Mischung von Feststoffen, wobei der der Mischtrog in Richtung des Bodenendes verjüngend ausgebildet ist, wobei der Durchmesser des Mischtrogs an seinem Bodenende zwischen 60% und 85%, insbesondere zwischen 65% und 75%, des Durchmessers des Mischtrogs an seinem dem Bodenende gegenüberliegenden Öffnungsende beträgt.
  2. Mischtrog an Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Mischtrog kegelstumpfförmig ausgebildet ist, wobei Deckfläche des Kegelstumpfs am Bodenende und die Grundfläche am Öffnungsende ausgebildet ist.
  3. Mischvorrichtung zur Mischung von Feststoffen, umfassend einen Mischtrog gemäß einem der vorangehenden Ansprüche.
  4. Mischvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung ein mittels eines ersten Motors um eine im Wesentlichen vertikale erste Drehachse drehbaren erstes Mischwerkzeug, ein mittels eines zweiten Motors um eine im Wesentlichen vertikale zweite Drehachse drehbaren zweites Mischwerkzeug und ein oberes Antriebselement umfassend ein mittels eines dritten Motors um eine im Wesentlichen vertikale dritte Drehachse drehbares Verbindungselement, wobei das erste Mischwerkzeug mittels einer ersten Welle und das zweite Mischwerkzeug mittels einer zweiten Welle direkt oder indirekt mit dem drehbaren Verbindungselement verbunden ist, so dass das erste und das zweite Mischwerkzeug von oben in die Mischvorrichtung eingebracht sind und das erste Mischwerkzeug um die erste und die dritte vertikale Achse und das zweite Mischwerkzeug um die zweite und die dritte vertikale Achse drehbar ist.
  5. Mischvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Drehzahl des ersten, zweiten und dritten Motors unabhängig einstellbar ist.
  6. Mischvorrichtung nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
    die erste vertikale Achse in einem ersten Abstand von der dritten vertikalen Achse angeordnet ist und die zweite vertikale Achse in einem zweiten Abstand von der dritten vertikalen Achse angeordnet ist, wobei die erste und die zweite vertikale Achse insbesondere gegenüberliegend, vorzugsweise symmetrisch in unterschiedlichen Abständen, bezogen auf die dritte vertikale Achse angeordnet sind.
  7. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass
    das erste Mischwerkzeug in einem dritten Abstand von dem drehbaren Verbindungselement angeordnet ist und das zweite Mischwerkzeug in einem vierten Abstand von dem drehbaren Verbindungselement angeordnet ist, wobei der dritte Abstand und der vierte Abstand unterschiedlich sind, wobei insbesondere die Differenz von dritten und viertem Abstand größer oder gleich der Höhe des weiter vom drehbaren Verbindungselement beabstandeten Mischwerkzeugs ist.
  8. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass
    der erste, der zweite und/oder der Motor außerhalb des Mischtrogs angeordnet ist, insbesondere auf der Oberseite des oberen Antriebselements.
  9. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
    das erste und/oder das zweite Mischwerkzeug in Form einer Mischturbine, eines Mischarms, einer Mischschaufel und/oder eines Mischsterns ausgebildet ist.
  10. Mischvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Mischschaufel einer Mischturbine am relativ zur ersten bzw. zweiten vertikalen Achse äußeren Abschnitt eine Biegung aufweist und nach außen hin konvex oder konkav steigend ausgeführt ist.
  11. Mischvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Mischschaufel in dem Bereich, der mit dem Mischgut in Berührung kommt, keine Befestigungs- oder Einstelleinrichtungen aufweist.
  12. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass
    die erste und/oder die zweite Mischschaufel im Bereich der ersten und/oder zweiten vertikalen Achse an der dem Mischboden zugewandten Unterseite im Vergleich zu dem relativ zur ersten bzw. zweiten vertikalen Achse äußeren Abschnitt der ersten und/oder zweiten Mischschaufel einen größeren Abstand zum Mischerboden aufweist als die Mischschaufel.
  13. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass
    die erste Welle und die erste Mischschaufel und/oder die zweite Welle und die zweite Mischschaufel einteilig gestaltet sind.
  14. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass
    zwei erste Mischschaufeln und/oder zwei zweite Mischschaufeln spiegelsymmetrisch zueinander an der ersten bzw. zweiten vertikalen Achse angeordnet sind.
  15. Verwendung eines Mischtrogs nach einem der Ansprüche 1 oder 2 oder einer Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 14 zum Mischen von Feststoffen.
EP17184561.3A 2016-08-05 2017-08-02 Mischtrog für eine mischvorrichtung Withdrawn EP3278870A1 (de)

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