EP3439774A1 - Mischwelle - Google Patents

Mischwelle

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EP3439774A1
EP3439774A1 EP17715454.9A EP17715454A EP3439774A1 EP 3439774 A1 EP3439774 A1 EP 3439774A1 EP 17715454 A EP17715454 A EP 17715454A EP 3439774 A1 EP3439774 A1 EP 3439774A1
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EP
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recess
mixing
tool holder
clamping part
mixing blade
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EP17715454.9A
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Andreas Seiler
Matthias Bechtold
Martin Dörr
Christian LUKSCHE
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Maschinenfabrik Gustav Eirich GmbH and Co KG
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mischwelle (1) mit einem Werkzeughalter (2) und einem Mischflügel (3), wobei der Werkzeughalter (2) eine Aussparung aufweist, in welcher ein Abschnitt des Mischflügels (3) befestigt ist. Um eine entsprechende einfache Mischwelle (1) mit Werkzeughalter (2) bereitzustellen, die in einfacher Weise zuverlässig den individuellen Austausch einzelner Mischflügel erlaubt, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass ein in die Aussparung eingesetztes Klemmteil (11) zur Fixierung des Mischflügelabschnittes in der Aussparung vorgesehen ist, wobei Klemmteil (11), Aussparung und Mischflügelabschnitt derart ausgebildet sind, dass mit Hilfe des Klemmteils (11) eine kraftschlüssige Verbindung des Mischflügels in der Aussparung verwirklicht wird.

Description

Mischwelle
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mischwelle mit einem Werkzeughalter und einem Mischflügel, bei dem ein Abschnitt des Mischflügels in einer Aussparung des Werkzeughalters befestigt ist.
Es sind Mischer mit einer oder mehreren senkrecht zum Mischbehälterboden angeordneten Misch- wellen bekannt. Die Mischwellen weisen häufig mehrere Mischflügel auf, die in mehreren Ebenen angeordnet sind und sich von der Längsachse der Mischwelle radial nach außen erstrecken.
Die als Arbeitswerkzeuge dienenden Mischflügel unterliegen dem Verschleiß und müssen daher in bestimmten Abständen erneuert werden. Es hat sich gezeigt, dass der Verschleiß an den ver- schiedenen Mischflügeln nicht gleichschnell voranschreitet. Mischflügel, die von einer höheren Schichthöhe vom Mischgut überdeckt werden, verschleißen deutlich schneller als Mischflügel, die nahe an der Mischgutoberfläche eingebaut sind.
Es ist bekannt, die Mischflügel direkt an der Mischwerkzeugwelle anzuschrauben. Dies hat zwar den Vorteil, dass jeder Mischflügel separat montiert werden kann, es ist jedoch nachteilig, dass die Befestigungsschrauben dem Verschleiß und der Verschmutzung durch das Mischgut ausgesetzt sind, sodass die Mischflügel häufig nach längerer Betriebsdauer nicht mehr einfach vom Werkzeughalter abgenommen werden können. Es gibt daher bereits fortgeschrittene Systeme zur Befestigung von Mischflügeln an einem Werkzeughalter, bei denen die Einspannung der Mischflügel zentral mit mechanischen oder sogar hydraulischen Spanneinrichtungen erfolgt. Nachteilig an diesen Einrichtungen ist jedoch, dass durch die mechanische oder hydraulische Spanneinrichtung ein erhöhter Bauaufwand entsteht. Zudem können bei diesen Systemen nur alle Mischflügel gleichzeitig gelöst werden, d.h. auch diejenigen Mischflügel, die gar nicht getauscht werden sollen, müssen gelöst werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfache Mischwelle mit Werkzeughalter bereitzustellen, die in einfacher Weise zuverlässig den individuellen Austausch einzelner Mischflügel erlaubt. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein in die Aussparung im Werkzeughalter eingesetztes Klemmteil zur Fixierung des Mischflügelabschnittes in der Aussparung verwendet wird, wobei Klemmteil, Aussparung und Mischflügelabschnitt derart ausgebildet sind, dass mit Hilfe des Klemmteils eine kraftschlüssige Verbindung des Mischflügels in der Aussparung verwirklicht wird.
Mit anderen Worten ist jedem Mischflügel ein eigenes Klemmteil zugeordnet, welches für den Fall, dass der Mischflügel getauscht werden soll, gelöst wird, um den Mischflügelabschnitt vom Werkzeughalter zu lösen. So ist es bspw. möglich, dass die Aussparung einen ersten und einen zweiten Aussparungsabschnitt aufweist, wobei der Mischflügelabschnitt in dem ersten Aussparungsabschnitt angeordnet und das Klemmteil zumindest teilweise in dem zweiten Aussparungsabschnitt angeordnet ist.
Beispielsweise kann das Klemmteil vollständig in dem zweiten Aussparungsabschnitt aufgenom- men sein, so dass der erste Aussparungsabschnitt zur Aufnahme des Mischflügelabschnittes und der zweite Aussparungsabschnitt zur Aufnahme des Klemmteils vorgesehen ist. Allerdings ist es auch möglich, dass der Mischflügelabschnitt wiederum eine Mischflügelabschnittsaussparung aufweist, in die ein Teil des Klemmteils eingesetzt wird, so dass das Klemmteil auch zum Teil in dem ersten Aussparungsabschnitt angeordnet sein kann.
Klemmteil und Mischflügelabschnitt werden somit nebeneinander in die Aussparung eingebracht, um ein Verklemmen des Mischflügelabschnittes in der Aussparung zu verwirklichen.
In einer bevorzugten Ausführungsform stützt sich das Klemmteil sowohl an dem Mischflügelab- schnitt als auch an einer Wand des zweiten Aussparungsabschnittes ab, wobei sowohl Klemmteil als auch entweder der Mischflügelabschnitt oder die Wand des zweiten Aussparungsabschnittes zueinander korrespondierende Keilflächen aufweisen.
Durch die zueinander korrespondierenden Keilflächen, die wie eine Rampe wirken, wird durch Ein- setzen des Klemmteiles dieses gegen den Mischflügelabschnitt gedrückt. Beispielsweise kann das Klemmteil mit Hilfe von einer, zwei oder mehreren Schrauben am Werkzeughalter befestigt werden. Durch Anziehen der Schrauben wird dann das Klemmteil entlang der korrespondierenden Keilflächen in die Ausnehmung gezogen, wodurch der Mischflügelabschnitt innerhalb der Aussparung verspannt wird.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform besitzt das Klemmteil ein Abdrückgewinde, über das mit Hilfe einer Abdrückschraube das Klemmteil aus der Aussparung wieder herausgedrückt werden kann. Beispielsweise kann das Abdrückgewinde derart angeordnet sein, dass eine Schraube derart in das Abdrückgewinde eingeschraubt werden kann, dass sich das dem Schraubenkopf abgewandte Ende der Schraube an einer Fläche der Mischwelle, z.B. an einer Fläche des Werkzeughalters, abstützt, so dass durch Drehen der Schraube das Klemmteil aus der Aussparung herausgedrückt wird.
Der Keilwinkel, d.h. der Winkel, den die Keilflächen zu einer Ebene senkrecht zur Längsachse der Mischwelle einschließen, kann prinzipiell frei gewählt werden. In der Praxis hat sich ein Wert von größer als 7° bewährt. Bei diesem Winkel ist eine leichte Selbsthemmung zu erwarten. Wird diese nicht gewünscht, muss der Keilwinkel größer, z.B. zu ca. 15°, gewählt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der zweite Aussparungsabschnitt in axialer Richtung neben dem ersten Aussparungsabschnitt angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass durch die zu erwartenden Drehkräfte während der Verwendung der Mischwelle keine zusätzliche Kraft von dem Mischflügel auf das Klemmteil ausgeübt wird. Prinzipiell kann der zweite Aussparungsab- schnitt in axialer Richtung sowohl oberhalb als auch unterhalb des ersten Aussparungsabschnitts angeordnet sein. In der Praxis hat es sich bewährt, wenn der zweite Aussparungsabschnitt in axialer Richtung oberhalb des ersten Aussparungsabschnittes angeordnet ist, da dann die Montage des Mischflügelabschnittes im Werkzeughalter einfacher zu bewerkstelligen ist. Die Begriffe„oberhalb" und„unterhalb" beziehen sich hierbei auf die vorgesehene Arbeitsposition der Mischwelle. Das Ende der Mischwelle, das höher angeordnet ist als das andere Ende, wird als oberes Ende verstanden. Wenn daher der zweite Aussparungsabschnitt oberhalb des ersten Aussparungsabschnitt angeordnet ist, bedeutet dies, dass der zweite Aussparungsabschnitt näher am oberen Ende der Mischwelle angeordnet ist als der erste Aussparungsabschnitt. In einer bevorzugten Ausführungsform sind am oberen Ende der Mischwelle Mittel zur Befestigung der Mischwelle an einer Motorwelle oder einer Antriebswelle vorgesehen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht der Werkzeughalter aus mehreren Werkzeughalterscheiben, welche mit der Werkzeugwelle verbunden sind, sowie einer Spannvorrichtung zum Verspannen der Werkzeughalterscheiben in axialer Richtung. Die Mischwelle besteht somit aus der Werkzeugwelle, den Werkzeughalterscheiben, der Spannvorrichtung für die Werkzeughalterscheiben, der Klemmvorrichtung für die Mischflügel und den Mischflügeln.
Die Aussparung ist dann in mindestens einer Werkzeughalterscheibe angeordnet. Eine solche Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Mischwelle modular aufgebaut ist und je nach gewünschter Länge der Mischwelle einfach weitere Werkzeughalterscheiben an der Welle montiert werden können. Beispielsweise kann die Welle einen sechseckigen Querschnitt haben, während die Werkzeughalterscheiben eine sechseckige Durchgangsöffnung aufweisen, mit der diese über die Welle geschoben werden können. Eine solche Konfiguration hat den Vorteil, dass die Werkzeughalterscheiben formschlüssig mit der Welle verbunden sind, so dass durch Drehen der Welle die Werkzeughalterscheiben um ihre Achse gedreht werden. Es ist möglich, dass die Aussparung, d.h. der erste Aussparungsabschnitt und der zweite Aussparungsabschnitt in derselben Werkzeughalterscheibe angeordnet sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein erster Teil der Aussparung in einer ersten Werkzeughalterscheibe und ein zweiter Teil der Aussparung in einer zweiten Werkzeughalterscheibe ange- ordnet, wobei dann die Werkzeughalterscheiben derart nebeneinander positioniert sind, dass der erste und der zweite Teil der Aussparung die Aussparung bilden. Besonders bevorzugt ist es, wenn jede Werkzeughalterscheibe sowohl einen ersten als auch einen zweiten Aussparungsteil aufweisen, die jeweils dafür vorgesehen sind, zusammen mit einem zweiten Aussparungsteil bzw. einem ersten Aussparungsteil einer benachbart positionierten weiteren Werkzeughalterscheibe eine Aus- sparung zu bilden.
Obgleich somit bei dieser Ausführungsform jede Werkzeughalterscheibe zumindest ein erstes als auch ein zweites Aussparungsteil aufweist, bilden diese nicht zusammen eine Aussparung in derselben Werkzeughalterscheibe. Stattdessen wird die Aussparung erst zusammen mit einem ent- sprechenden Aussparungsteil einer benachbarten Werkzeughalterscheibe gebildet.
Auch kann die Aussparung aus mehr als zwei Aussparungsteilen in unterschiedlichen Werkzeughalterscheiben zusammengesetzt sein, so dass die Geometrie der Aussparung auch aus mehr als zwei Werkzeughalterscheiben gebildet werden kann.
Es ist möglich, die Teile der Aussparung derart auszubilden, dass der erste Teil der Aussparung den ersten Aussparungsabschnitt und der zweite Teil der Aussparung den zweiten Aussparungsabschnitt bildet. Dies muss jedoch nicht so sein. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Klemmteil mit der Werkzeugwelle oder vorzugsweise mit dem Werkzeughalter verschraubt. Falls das Klemmteil mehrteilig ausgeführt ist, sollte gemäß dieser Ausführungsform zumindest ein Teil des Klemmteils mit der Werkzeugwelle oder vorzugsweise mit dem Werkzeughalter verschraubt sein. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein Schutzelement vorgesehen, welches in dem zweiten Aussparungsabschnitt angeordnet ist und das Klemmteil abdeckt. Dabei verschließt das Schutzelement den zweiten Aussparungsabschnitt am besten vollständig und spaltfrei und zwar vorzugsweise auch gegenüber dem Mischflügel. Das Schutzelement kann bspw. eine Schutzkappe sein, welche bspw. aus einem Kunststoff oder einem anderen leicht zu entfernenden Material hergestellt sein kann. Dabei sollte die Aussparung möglichst bündig mit der Außenkontur des Werkzeughalters abschließen, sodass verhindert wird, dass die Schutzkappe versehentlich im Betrieb sich von dem Aussparungsabschnitt löst.
Alternativ kann die Aussparung auch mit einer aushärtenden Spritz- oder Gießmasse, wie z.B. Silikon, verschlossen werden.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform sind der Mischflügelabschnitt und der Werkzeughalter über eine Stiftverbindung oder eine andere formschlüssige Verbindung miteinander verbunden. Beispielsweise kann der Mischflügelabschnitt eine Durchgangsöffnung, vorzugsweise mit kreisförmigem Querschnitt, aufweisen und im ersten Aussparungsabschnitt kann ein Stift angeordnet sein, welcher mit dem Werkzeughalter verbunden ist. Dann kann zum Befestigen des Mischflügelabschnittes dieser mit seiner Durchgangsöffnung über den Stift geschoben werden.
Die formschlüssige Verbindung verhindert bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten der Mischwelle, dass die Mischflügel bei reduziertem Kraftschluss an der Klemmverbindung durch die auftretenden Zentrifugalkräfte aus der Ausnehmung heraustreten. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Werkzeughalterscheibe in einem Querschnitt senkrecht zur Drehachse im Wesentlichen kreisringförmig ist, wobei die formschlüssige Verbindung, z. B. der Stift einer Stiftverbindung, näher am inneren Radius der Kreisringform als am äußeren Radius angeordnet ist. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist für den Fall, dass der Mischflügelabschnitt eine Öffnung als Teil der formschlüssigen Verbindung aufweist, vorgesehen dass das Klemmteil diese Öffnung zumindest teilweise abdeckt, wobei vorzugsweise das Klemmteil die Öffnung vollständig abdeckt. Dadurch ist einerseits die Öffnung zusätzlich gegenüber Staub geschützt und andererseits die Haftreibung zwischen Klemmteil und Mischflügelabschnitt reduziert, wodurch die Montage und Demontage der Mischwelle einfacher wird.
Darüber hinaus wird durch diese Anordnung eine bessere Klemmwirkung erzielt. Daher ist vorzugsweise das Klemmteil im eingesetzten Zustand derart angeordnet, dass es in einer Projektion auf eine Ebene senkrecht zur Drehachse mit der formschlüssigen Verbindung teilweise oder am besten vollständig überlappt. Mit anderen Worten ist das Klemmteil in axialer Richtung ober- oder unterhalb der formschlüssigen Verbindung angeordnet. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Klemmteil in Umfangs- richtung eine maximale Ausdehnung hat, die größer als die maximale Ausdehnung des Mischflügelabschnittes ist. Insbesondere bei Anwendungen, die eine Mehrzahl von in axialer Richtung nur wenig beabstan- deten Mischflügeln erfordern, ist der kleinste Abstand zwischen Mischflügelabschnitt und Werkzeughalter in axialer Richtung kleiner als der notwendige Verschiebeweg des Mischflügelabschnittes in axialer Richtung, um den Mischflügel von der formschlüssigen Verbindung zu lösen. Zum Einsetzen oder Entnehmen des Mischflügels aus dem Werkzeughaltern kann dann der Mischflügel gegenüber einer Ebene senkrecht zur Drehachse verkippt werden. Diese Verkippung ist aufgrund der korrespondierenden Keilflächen möglich. Die Mischflügel lassen sich ohne Verkippung, d.h. nur durch axiale Relativbewegung gegenüber dem Werkzeughalter nicht lösen. Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie der zugehörigen Figuren. Es zeigen
Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Mischwelle,
Figur 1 a eine perspektivische Teilansicht der Ausführungsform von Figur 1 ,
Figur 2 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Mischwelle,
Figur 3 eine Draufsicht auf eine Werkzeughalterscheibe der Ausführungsform von Figur 1 ,
Figur 4 eine isometrische Detailansicht einer erfindungsgemäßen Mischwelle,
Figur 5 eine weitere isometrische Detailansicht einer erfindungsgemäßen Mischwelle, Figur 6 eine Teilquerschnittsansicht der Ausführungsform von Figur 1 ,
Figur 7 eine perspektivische Vorderansicht eines Klemmteiles,
Figur 8 eine perspektivische Rückansicht des Klemmteiles von Figur 7,
Figur 9 einen Längsschnitt durch die Welle bei Verwendung von Halbrundnocken,
Figur 10 eine perspektivische Ansicht eines Mischflügels der Ausführungsform von Figur 9, Figur 1 1 eine Teilschnittansicht einer zweiten Ausführungsform,
Figur 12 eine perspektivische Ansicht einer Verschlusskappe,
Figur 13 eine Explosionsansicht einer dritten Ausführungsform und
Figur 14 eine perspektivische Schnittansicht der dritten Ausführungsform.
Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Mischwelle 1. Die Mischwelle 1 weist einen Werkzeughalter auf, der bei dieser Ausführungsform aus einer Vielzahl von Werkzeughalterscheiben 2 besteht. Die Werkzeughalterscheiben 2 bilden zusammen einen zylindrischen Körper, der im Betrieb um seine Zylinderachse gedreht wird. Über die Außenfläche dieses Zylinders stehen eine Mehrzahl von Mischflügeln 3 vor. Diese Mischflügel 3 können abgeschrägte Kanten 4 aufweisen, müssen dies jedoch nicht. Daher sind in der Figur einige Mischflügel 3 mit entsprechenden abgeschrägten Kanten dargestellt, während andere Mischflügel diese Kanten nicht aufweisen. Die Mischwelle 1 weist an ihrem oberen Ende einen Befestigungsflansch 5 auf, mit dem diese an einer entsprechenden Antriebswelle befestigt werden kann.
Unmittelbar oberhalb oder unterhalb der Mischflügel 3 sind Schutzkappen 6 zu erkennen sind. Die Schutzkappen 6 sind in entsprechenden Aussparungsabschnitten der Werkzeughalterscheiben 2 eingesetzt und schließen mit diesen bündig ab. Die Schutzkappen 6 können bspw. aus Kunststoff hergestellt sein.
In Figur 1 a ist eine perspektivische Teilansicht der Ausführungsform von Figur 1 dargestellt. Sowohl in Figur 1 als auch in Figur 1 a sind verschiedene Mischflügelgeometrien gezeigt. In der Regel wird in einer Mischwelle jedoch nur eine einzige Geometrie verwendet. Die Figuren sollen jedoch verdeutlichen, dass grundsätzlich verschiedene Geometrien verwendet werden können.
Zudem sind die Schutzkappen 6 teilweise oberhalb und teilweise unterhalb der Mischflügel 3 dargestellt. In der Regel sind Ausführungsformen bevorzugt, in der die Schutzkappen entweder alle oberhalb der Mischflügel oder alle unterhalb der Mischflügel angeordnet sind.
Die einzelnen Werkzeughalterscheiben 2 sind auf einer Werkzeugwelle 10 (in den Figuren 1 und 1 a nicht gezeigt) angeordnet. Um die einzelnen Werkzeughalterscheiben 2 aufeinander zu pressen, ist eine obere ringförmige Abschlussscheibe 7, ein Spannring 8 sowie eine Mehrzahl von Spannschrauben 9 vorgesehen. Unter der Abschlussscheibe 7 und der Oberkante der obersten Werkzeughalterscheibe 2 ist eine kreisringförmige Tellerfeder verbaut (nicht dargestellt). Die Spannschrauben 9 können so in entsprechenden Gewindebohrungen des Spannrings 8 befestigt werden, dass sie die Abschlussscheibe 7 auf das Paket der Werkzeughalterschreiben 2 drückt und diese spannt. Die Tellerfeder erzeugt im verspannten Zustand eine Gegenkraft auf die Abschluss- scheibe, um ein Lösen der Spannschrauben im Betrieb sicher zu verhindern. Die Werkzeughalterscheiben stützen sich am unteren Ende der Werkzeugwelle auf einer mit der Welle verschraubten kreis- bzw. kreisringförmigen Abschlussscheibe 7' ab.
Figur 2 zeigt einen Längsschnitt durch die Welle 10 mit einem Schnitt durch das Klemmteil 1 1. Man erkennt auch hier die Werkzeughalterscheibe 2, die eine Gewindebohrung 13 aufweist. Ein Klemmteil 1 1 wird mit Hilfe der Befestigungsschraube 12 in der Gewindebohrung 13 der Gewindehalterscheibe 2 festgeschraubt. Mit Hilfe des Klemmteiles 1 1 wird der Mischflügel 3 innerhalb des Werkzeughalters verspannt. Um ein Verschmutzen der Befestigungsschraube 12, insbesondere deren Schraubenkopfes, während des Betriebs zu vermeiden, ist die Ausnehmung in der Werkzeughalterscheibe derart ausgebildet, dass die Schutzkappe 6 so in die Ausnehmung eingebracht werden kann, dass diese im Wesentlichen bündig abschließt, um zu vermeiden, dass Dreck in die Ausnehmung gelangt.
Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf eine Werkzeughalterscheibe 2. Deutlich zu erkennen ist die sechs- eckförmige Ausnehmung 14, die zur Aufnahme einer entsprechend geformten Werkzeugwelle 10 dient. Die Werkzeughalterscheibe 2 zeigt in der dargestellten Ausführungsform zwei Ausnehmungen, in die jeweils ein Abschnitt eines Mischflügels 3 eingelegt ist. In der dargestellten Ausführungsform weist ein Mischflügel 3 eine kreisförmige Öffnung auf, durch die ein Stift 15, der mit der Werkzeughalterscheibe 2 verbunden ist, geführt ist. Der Abschnitt des anderen Mischflügels 3 weist hingegen zwei Ausbuchtungen am linken und rechten Rand auf, in die zwei Stifte 16, die beide an der Werkzeughalterscheibe montiert sind, eingreifen. Das in der Figur zwei unterschiedliche Befestigungssysteme, d.h. Befestigung mit einem Stift 15 oder Befestigung mit zwei Stiften 16, gezeigt sind, dient nur der Veranschaulichung, das unterschiedliche Befestigungssysteme zur Herstellung einer formschlüssigen Verbindung verwendet werden können. In der Regel ist eine Ausführungsform, bei der lediglich eines der beiden Befestigungssysteme verwendet wird, vorzuziehen, um die Lagerhaltung der entsprechenden Mischflügel zu reduzieren. Lediglich für den Fall, dass innerhalb der Mischwelle Mischflügel unterschiedlicher Geometrien zum Einsatz kommen, können unterschiedliche Befestigungssysteme zur Identifizierung der Mischflügelgeometrie verwendet werden, um sicherzustellen, dass immer die richtige Mischflügelgeometrie in der richtigen Aussparung positioniert ist. Die Stifte, Vorsprünge oder Ausnehmungen können auch mit teilkreisförmigem, z.B. halbkreisförmigem Querschnitt oder einem anderen Querschnitt ausgebildet sein.
In der Figur 4 ist eine weitere isometrische Detailansicht einer erfindungsgemäßen Mischwelle ge- zeigt.
Man erkennt hier, dass die Aussparung im Werkzeughaltersich über zwei Werkzeughalterscheiben 2 erstreckt. Der Teil der Aussparung, der in der unteren Werkzeughalterscheibe 2 angeordnet ist, umfasst den ersten Aussparungsabschnitt. In diesem Aussparungsabschnitt ist ein Abschnitt des Mischflügels 3 positioniert. Der zweite Aussparungsabschnitt ist teilweise in dem Teil der Aussparung, der von der oberen Werkzeughalterscheibe 2 bereitgestellt wird, angeordnet. Das Klemmteil 1 1 ist somit teilweise in dem von der unteren Werkzeughalterscheibe bereitgestellten Ausspa- rungsteil und teilweise in dem von der oberen Werkzeughalterscheibe 2 bereitgestellten Aussparungsteil angeordnet. Die Schutzkappe 6 weist in der gezeigten Ausführungsform eine U-Form auf, wobei an der Außenseite eines U-Schenkels eine Rippe angeordnet ist, die in eine entsprechende Rille 18 eingreift, die in der Innenwand des zweiten Aussparungsabschnittes angeordnet ist. Die vorzugsweise aus Kunststoff hergestellte Schutzkappe 6 kann dann in die entsprechende Aussparung eingeklipst werden, sodass sie in die Rille 18 eingreift. Die Schutzkappe kann zum Ausbau z.B. mit einem Werkzeug durchstoßen und aus der Aussparung herausgehebelt werden.
Die Aussparung ist in axialer Richtung stufig ausgebildet, d. h. die Aussparung hat ein Teilstück mit einer geringeren Breite in Umfangsrichtung und ein Teilstück mit einer größeren Breite in Um- fangsrichtung. Die Breite des Mischflügelabschnittes entspricht in etwa der geringeren Breite, so dass der Mischflügelabschnitt in das Teilstück mit der geringeren Breite eingelegt werden kann. Die Höhe des Mischflügelabschnittes in axialer Richtung ist jedoch etwas größer als die Höhe des Teilstückes mit der geringeren Breite, so dass der Mischflügelabschnitt etwas in das Teilstück mit der größeren Breite vorsteht.
Dadurch wird sichergestellt, dass sich das Klemmteil 1 1 auf dem Mischflügelabschnitt und nicht auf der Oberseite der unteren Werkzeughalterscheibe abstützt, um somit eine sichere kraftschlüssige Verbindung zu ermöglichen.
In Figur 5 ist eine weitere isometrische Detailansicht einer erfindungsgemäßen Mischwelle gezeigt. Bei dieser Ausführungsform hat der Mischflügel 3 eine Durchgangsöffnung 15, in die ein Stift eingreift. Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist der Stift einstückig mit der Werkzeughalterscheibe 2 ausgebildet.
Des Weiteren ist hier der Schnitt durch das Klemmteil 1 1 derart gewählt, dass eine weitere Bohrung 17 mit sich anschließendem Abdrückgewinde 17' zu erkennen ist. Diese Bohrung 17 mit Abdrückgewinde 17' wird lediglich zur Demontage des Klemmteiles 1 1 benötigt. Zunächst werden die Schrauben 12 gelöst. Um das Klemmteil 1 1 aus seiner Position heraus zu drücken wird eine Schraube in die Bohrung 17 geschraubt, deren Schraubenfuß sich dann bspw. an der Werkzeugwelle 10 abdrückt, um das Klemmteil 1 1 radial nach außen zu drücken.
Dies wird noch deutlicher anhand der in Figur 6 gezeigten Querschnittsansicht durch das Klemmteil 1 1 . Man erkennt hier, dass das Klemmteil 1 1 mit Hilfe der zwei Befestigungsschrauben 12 an der Werkzeughalterscheibe 2 gehalten wird. Die weitere Bohrung 17/17' kann zum Abdrücken des Klemmteiles 1 1 von der Werkzeughalterscheibe 2 verwendet werden. Die Figuren 7 und 8 zeigen zwei perspektivische Ansichten des Klemmteiles 1 1. Das Klemmteil 1 1 weist eine geneigte Keilfläche 19 auf. Durch die Montage des Klemmteiles 1 1 an einer Werkzeughalterscheibe 2 kann mit Hilfe der Befestigungsschrauben 12, die in die entsprechenden Bohrungen 20 eingreifen, das Klemmteil 1 1 radial nach innen gedrückt werden, sodass die Keilfläche 19, die an einer korrespondierenden Keilfläche der Werkzeughalterscheibe 2 anliegt, den Abschnitt des Mischflügels im Werkzeughalter verspannt.
In Figur 9 ist ein Längsschnitt durch die Welle bei Verwendung von Halbrundnocken zur Befestigung des Mischflügels im Werkzeughalter dargestellt. Eine perspektivische Ansicht des Mischflü- gels 3 dieser Ausführungsform ist in Figur 10 dargestellt. Der Mischflügel 3 weist bei dieser Ausführungsform zwei halbkreisförmige Nocken 21 auf, die in entsprechende Bohrungen 16 der Werkzeughalterscheibe 2 eingreifen. Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Nocken einstückig mit dem Mischflügel verbunden. Grundsätzlich könnten die Nocken stattdessen an der Werkzeughalterscheibe 2 befestigt sein, wobei dann der Abschnitt des Mischflügels 3 entsprechende Bohrungen bzw. Ausnehmungen zur Aufnahme der Nocken aufweisen müsste.
Eine alternative Befestigungsmöglichkeit ist in der isometrischen Ansicht von Figur 1 1 als zweite Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Einerseits ist hier das keilförmige Klemmteil 1 1 unterhalb des Mischflügels 3 angeordnet. Andererseits ist hier ein separater Stift 21 vorgesehen, der sowohl in eine entsprechende Öffnung 15 im Mischflügel als auch in eine entsprechende Öffnung 22 in der Werkzeughalterscheibe 2 eingreift. Dabei ist die Länge des Stiftabschnittes des Stiftes 21 , der in den Mischflügel 3 eingreift kleiner als die Höhe des Mischflügels 3 gewählt, um einen leichteren Ausbau bzw. eine kompaktere Bauform der Werkzeughalterscheiben zu ermöglichen. Das Klemmteil 1 1 deckt hierbei die Durchgangsöffnung 22 im Mischflügel 3 vollständig ab. Bei dieser Ausfüh- rungsform ist der kleinste Abstand a zwischen Mischflügelabschnitt 3 und Werkzeughalter 2 in axialer Richtung größer als die Höhe b des Mischflügelabschnittes 3 in axialer Richtung ist. Alternativ kann sie aber auch kleiner sein. Es kann sogar der kleinste Abstand a zwischen Mischflügelabschnitt und Werkzeughalter in axialer Richtung kleiner als der notwendigen Verschiebeweg c des Mischflügelabschnittes in axialer Richtung sein, um den Mischflügel von der formschlüssigen Verbindung zu lösen, sein.
Figur 12 zeigt eine perspektivische Ansicht der Innenseite der Schutzkappe 6. Man erkennt, dass die Kappe 6 eine dreiseitig umlaufende Rippe 18 aufweist, die in entsprechende Rillen 19 der Werkzeughalterscheibe 2 eingreift. Zudem weist sie auf der vierten Kante eine Ausnehmung 23 auf, um so einen möglichst spaltfreien Abschluss zum Mischflügel 3 zu ermöglichen.
Figur 13 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Soweit möglich wurden gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszahlen versehen. Beispielhaft sind hier zwei Werkzeughalterscheiben 2 dargestellt, die zusammen eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Mischflügels 3 und eines Klemmteils 25, 26 aufweist. Das Klemmteil 25, 26 besteht aus einem ersten Teil 25 und einem zweiten Teil 26. Die beiden Teile 25, 26 haben zueinander korrespondierende Keilflächen 27. Die beiden Teile 25, 26 werden so aufeinandergelegt, dass die korrespondierenden Keilflächen 27 aufeinander liegen. Das zweite Teil 26 des Keilelements weist eine Bohrung 29, die hier als Stufenbohrung ausgeführt ist. Das erste Teil des Klemmteils 25 weist eine Gewindebohrung 28 auf. Mit Hilfe einer Befestigungsschraube 30 kann das zweite Teil 26 an dem ersten Teil 25 befestigt werden. Durch Anziehen der Schraube 30 wird das erste Teil 25 in Richtung des zweiten Teils 26 gezogen, sodass es auf den Keilflächen 27 verschoben wird und das zweiteilige Keilelement 25, 26 in axialer Richtung sich ausdehnt, wodurch die Klemmwirkung erzielt wird.
Wie in Figur 14 in einer perspektivischen Schnittansicht zu erkennen ist, wird das zweite Teil 26 des Klemmteils an der Werkzeughalterscheibe 2 mit Hilfe der Befestigungsschraube 12 befestigt. Dabei ist das zweite Teil 26 des Klemmteils derart ausgebildet, dass es im Wesentlichen bündig mit der Umfangsfläche der Werkzeughalterscheiben 2 abschließt. Wird nun die Befestigungsschraube 30 angezogen oder gelöst, führt dies zu einer Relativbewegung des ersten Teils des Klemmteils 25 in radialer Richtung aufgrund der durch die Befestigungsschraube 30 aufgebrachten Kraft und in axialer Richtung aufgrund der zueinander korrespondierend ausgebildeten Keilflächen 27, wodurch das Keilelement in axialer Richtung„dicker" beziehungsweise„dünner" wird, um den Mischflügel 3 innerhalb der Aussparung in der Werkzeughalterscheibe 2 einzuklemmen beziehungsweise zu lösen. Um ein Verschmutzen der Köpfe der Schrauben 12, 30 während des Betriebs zu verhindern, werden Stopfen in die Stufenbohrungen eingebracht.
Bezugszeichen
1 Mischwelle
2 Werkzeughalterscheiben
3 Mischflügel
4 abgeschrägte Kanten
5 Befestigungsflansch
6 Schutzkappen
7 Abschlussscheibe
7' verschraubte Abschlussscheibe
8 Spannring
9 Spannschrauben
10 Werkzeugwelle
11 Klemmteil
12,30 Befestigungsschraube
13,28 Gewindebohrung
14 sechseckförmige Ausnehmung
15 Stift
16 zwei Stifte
17,29 Bohrung
17' Abdrückgewinde
18 Rille/Rippe
19 Keilfläche/Rille
20 Bohrungen
21 Nocken/separater Stift
22 entsprechende Öffnung
23 Ausnehmung
24 Stopfen
25 erstes Teil eines Klemmteils
26 zweites Teil eines Klemmteils
27 Keilflächen

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Mischwelle mit einem Werkzeughalter und einem Mischflügel, wobei der Werkzeughalter eine Aussparung aufweist, in welcher ein Abschnitt des Mischflügels befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein in die Aussparung eingesetztes Klemmteil zur Fixierung des Mischflügelabschnittes in der Aussparung vorgesehen ist, wobei Klemmteil, Aussparung und Mischflügelabschnitt derart ausgebildet sind, dass mit Hilfe des Klemmteils eine kraftschlüssige Verbindung des Mischflügels in der Aussparung verwirklicht wird.
2. Mischwelle nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung einen ersten und einen zweiten Aussparungsabschnitt aufweist, wobei der Mischflügelabschnitt in dem ersten Aussparungsabschnitt angeordnet ist und das Klemmteil zumindest teilweise in dem zweiten Aussparungsabschnitt angeordnet ist.
3. Mischwelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Klemmteil sowohl an dem Mischflügelabschnitt als auch an einer Wand des zweiten Aussparungsabschnittes abstützt, wobei sowohl Klemmteil als auch entweder der Mischflügelabschnitt oder die Wand des zweiten Aussparungsabschnitt zueinander korrespondierende Keilflächen aufweisen.
4. Mischwelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Klemmteil sowohl an dem Mischflügelabschnitt als auch an einer Wand des zweiten Aussparungsabschnittes abstützt, wobei das Klemmteil zweiteilig ausgebildet ist und die beiden Teile des Klemmteils zueinander korrespondierende Keilfläche aufweisen.
5. Mischwelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teil des Klemmteils eine Gewindebohrung und das zweite Teil des Klemmteils eine Durchgangsbohrung aufweist, die derart angeordnet sind, dass das zweite Teil des Klemmteils mittels einer Schraube, die durch die Durchgangsbohrung des zweiten Klemmteils in die Gewindebohrung des ersten Teil des Klemmteils eingreift, an dem ersten Teil des Klemmteils befestigt werden kann, so dass die korrespondierenden Keilflächen aufeinander- liegen, und durch Drehen der Schraube die beiden Teile des Klemmteils relativ zueinander verschoben werden können.
6. Mischwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeughalter eine Drehachse aufweist und die Mischwelle dafür vorgesehen ist, um die Drehachse gedreht zu werden.
Mischwelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Aussparungsabschnitt in axialer Richtung neben dem ersten Aussparungsabschnitt angeordnet ist.
Mischwelle nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeughalter aus einer Werkzeugwelle und mehreren Werkzeughalterscheiben, welche mit der Werkzeugwelle verbunden sind, besteht, wobei die Aussparung in mindestens einer Werkzeughalterscheibe angeordnet ist.
Mischwelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung aus zwei Aussparungsteilen besteht, wobei der erste Aussparungsteil in einer ersten Werkzeughalterscheibe und der zweite Aussparungsteil in einer zweiten Werkzeughalterscheibe angeordnet sind, wobei die Werkzeughalterscheiben derart nebeneinander positioniert sind, dass der erste und der zweite Aussparungsteil die Aussparung bilden.
Mischwelle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede Werkzeughalterscheibe sowohl einen ersten als auch einen zweiten Aussparungsteil aufweisen, die jeweils dafür vorgesehen sind, zusammen mit einem zweiten Aussparungsteil bzw. einem ersten Aussparungsteil einer benachbart positionierten weiteren Werkzeughalterscheibe eine Aussparung zu bilden.
Mischwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmteil mit der Werkzeugwelle oder vorzugsweise mit dem Werkzeughalter verschraubt ist.
Mischwelle nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Schutzelement vorgesehen ist, welches in dem zweiten Aussparungsabschnitt angeordnet ist und das Klemmteil abdeckt, wobei das Schutzelement den zweiten Aussparungsabschnitt vollständig verschließt, wobei vorzugsweise das Schutzelement eine Schutzkappe ist.
Mischwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischflügelabschnitt und der Werkzeughalter über eine formschlüssige Verbindung und zwar vorzugsweise über eine Stiftverbindung miteinander verbunden sind.
Mischwelle nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischflügelabschnitt eine Durchgangsöffnung, vorzugsweise mit kreisförmigem Querschnitt, und im ersten Aussparungsabschnitt ein Stift angeordnet ist, welche mit dem Werkzeughalter verbunden ist, wobei zum Befestigen des Mischflügelabschnittes dieser mit seiner Durch- gangsöffnung über den Stift geschoben werden kann.
15. Mischwelle nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeughalterscheibe in einem Querschnitt senkrecht zur Drehachse im wesentlichen kreisringförmig ist, wobei die formschlüssige Verbindung näher am inneren Radius der Kreisringform als am äußeren Radius angeordnet ist.
16. Mischwelle nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischflügelabschnitt eine Öffnung als Teil der formschlüssigen Verbindung aufweist und das Klemmteil die Öffnung zumindest teilweise abdeckt, wobei vorzugsweise das Klemmteil die Öffnung vollständig abdeckt.
17. Mischwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmteil in Umfangsrichtung eine maximale Ausdehnung hat, die größer als die maximale Ausdehnung des Mischflügelabschnittes ist.
18. Mischwelle nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der kleinste Abstand (a) zwischen Mischflügelabschnitt und Werkzeughalter in axialer Richtung kleiner als der notwendige Verschiebeweg (c) des Mischflügelabschnittes in axialer Richtung ist, um den Mischflügel von der formschlüssigen Verbindung zu lösen.
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