EP3765181A1 - Hygienemischer - Google Patents

Hygienemischer

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EP3765181A1
EP3765181A1 EP19709932.8A EP19709932A EP3765181A1 EP 3765181 A1 EP3765181 A1 EP 3765181A1 EP 19709932 A EP19709932 A EP 19709932A EP 3765181 A1 EP3765181 A1 EP 3765181A1
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EP
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mixer
mixing
mixing container
axis
rotation
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EP19709932.8A
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Andreas Seiler
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Maschinenfabrik Gustav Eirich GmbH and Co KG
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Definitions

  • the present invention relates to a mixing device, in particular a hygiene Mischvorrich device for the production of food products and pharmaceuticals.
  • the mixing device has a mixing container for receiving mixed material and a mixer lid, which can close a mixer opening of the mixing container, wherein the mixing container in the closed Po position is rotatably mounted relative to the mixer cover.
  • mixing devices have a rotatable mixing tool inside the mixing container.
  • a mixing device generally to mix the mix in a container Mischbe best possible. Often, however, there are certain locations within the mixing vessel to which mix accumulates during mixing and possibly fixed. Such, usually not directly overflow of mixed material bodies are often located on edge surfaces, seals and in particular on the relative to the mixing vessel stationary mixer cover. Consequently, the mix accumulated at these locations no longer participates in the mixing process.
  • the mixing container rotates in operation about an axis of rotation.
  • the treatment carried out in the mixing process such as. Dry mixing
  • granulating or suspending different angles of inclination of the rotating mixing container can allow a particularly efficient treatment.
  • the angle is ver, which encloses the axis of rotation of the rotating mixing vessel with the vertical.
  • an inclination angle of about 20 ° to 30 ° is used. Due to the inclination of the mixing container, the mix is exposed to an additional downgrade force, resulting in an additional rolling movement of the mix, which produces particularly sphäri cal granules.
  • a horizontal or only a few degrees ( ⁇ 5 °) inclined orientation of the mixing container is necessary to avoid accumulation of liquid at the lowest point of the mixing container. For example, in the case of dry mixtures, inclinations of about 10 ° to 15 ° have proven to be particularly advantageous in order to achieve efficient and complete mixing as well as particularly rapid and complete emptying.
  • a mixing tool is usually additionally arranged within the mixing container, which does not rotate with the mixing container.
  • the mixing tool rotates preferably about its own axis of rotation, which is usually arranged in egg nem certain distance from the axis of rotation of the mixing container parallel to this.
  • Such a mixing tool is often designed as a mixing shaft.
  • the mixing container In areas with high hygiene requirements, such as in the production of food and pharmaceuticals, the mixing container must also be completely and tightly closable. Therefore, mixing apparatus on such application fields usually have a mixer cover
  • Known mixing devices usually have a fixed predetermined angle of inclination, which can be varied if at all very cumbersome and structural changes of the device. This has the consequence that the angle of inclination of the mixing container after initial installation of the mixing device is usually unchangeable and above all can not be changed during operation or for cleaning purposes.
  • the object of the present invention is therefore to provide a mixing device whose angle of inclination is particularly easy to set by the user and which can be particularly easily cleaned and inspected by the user.
  • the mixing device has a mixing container rotatable about a first axis of rotation for receiving mixed material.
  • This mixing container has a mixing aperture, wherein a mixer lid is provided which can be reciprocated between an open position and a closed position. In the closed position, the mixer lid closes the mixer opening and in the open position, the mixer lid releases the mixer opening.
  • the mixing device has a machine stand, in which the mixing container is mounted rotatably or pivotally. The mixer lid is attached to the machine stand in such a way that it does not have to co-rotate with the mixing container during rotation of the mixing container during operation in the closed position.
  • the machine stand has a stationary element and a pivoting element.
  • the pivot member is pivotally mounted about a pivot axis relative to the stationary member and the mixing container is rotatably mounted on the pivot member, wherein the mixer cover is attached to the pivot member.
  • Between mixer cover and mixing container is - preferably arranged in a closed position of the mixer cover - a sliding seal so that the mixer cover despite the relative rotational movement of the mixing container can seal it tight.
  • the user can set a desired inclination angle by pivoting the pivoting element about the pivot axis.
  • the user can increase the accessibility to normally inaccessible or hard to reach areas of the mixing device by pivoting about the pivot axis, which simplifies the cleaning and inspection of the mixing device.
  • the pivot axis passes through the mixing container.
  • a mixing vessel is usually a vessel with a cylindrical outer wall, a substantially circular vessel bottom and a vessel bottom opposite the circular mixing container opening.
  • the pivot axis preferably extends through the third of the mixing container, which - in relation to the expansion of the mixing container along the axis of rotation - the mixer opening is closest.
  • the pivoting element with respect to the pivot axis at least by up to 90 °, preferably at least up to 180 ° and especially before given to pivot by up to 360 °.
  • the pivoting range of 90 ° makes it possible, on the one hand to adjust the gän for the mixing operation angle of inclination and on the other to pivot the mixing container so that a cleaning and inspection of the container interior is simplified.
  • the mixing container from a vertical position to a horizontal position - say 90 ° - can be pivoted, the cleaning and inspection of the interior in the horizontal Stel development is particularly simple.
  • With a pivoting range of up to 180 ° on the one hand, the accessibility of the pivoting element increases.
  • the mixing container is pivotable from a substantially vertical position to an opposite vertical position, the mixer opening for emptying the mixing container using gravity may be used.
  • a swivel range of 360 ° offers all of the aforementioned advantages and allows regardless of the location and positioning of the mixing device a comprehensive accessibility of the pivoting element and thus all components of the mixing device, which is extremely advantageous for example in cleaning and maintenance.
  • the first axis of rotation and the pivot axis are arranged perpendicular to each other, wherein they preferably intersect at a point.
  • This measure also leads to a compact design and to a reduction of the necessary pivoting space.
  • the mixer opening is circular and the mixing container is rotationally symmetrical with respect to the first axis of rotation and preferably At least partially cylindrical and / or cone-shaped.
  • Preferred embodiments have in particular cylindrical mixing container with a flat bottom or conical, cylindrical or cylindrical-conical mixing container with flat or convex or concave shaped floors, eg dished ends.
  • the circular design of the mixer opening also facilitates the storage and sealing of the mixer lid relative to the mixing container, because it does not rotate in a closed position of the mixer lid during operation with the mixing container.
  • the mixing container has a flange.
  • This flange has a surface facing the mixer opening and a surface facing away from the mixer opening and is generally located on the outer wall of the mixing container.
  • the flange encloses the outer wall of the mixing container completely.
  • a rotary bearing is provided which preferably connects the surface of the flange, which faces in a direction facing away from the mixer opening, with the pivoting element.
  • the pivot bearing can be formed for example as a ball bearing.
  • this bearing can in principle be attached to any position of the mixing container with respect to the axis of rotation.
  • a flange has been found to be particularly advantageous, which is mounted with respect to the axis of rotation in the third of the mixing container, which is closest to the mixer opening.
  • the pivot bearing via a flange also has the advantage that a pivot bearing on the mixing container bottom, as it is often found in other mixing devices eliminated.
  • the mixing container bottom is thus basically freely accessible from below and can be provided, for example, with a double jacket for mixing container or Mischgutkühlung with concentric liquid supply and removal over the first axis of rotation or with an emptying opening.
  • the emptying opening is preferably smaller than the mixing opening.
  • the pivot bearing may also be attached to the other surfaces of a flange, in particular also on the surface facing the mixing container opening. This can be advantageous, for example, if an attachment to the surface facing away from the mixer opening is not possible due to design-related lack of space.
  • the rotary bearing is surrounded by a lubricant-tight housing (oil-tight or lubricant-tight housing).
  • the housing may have seals at the interfaces to the pivot element or to the mixing container, which seal the pivot bearing relative to the exterior space.
  • the housing can also be formed, for example, by corresponding designs of the flange and the pivoting element as well as by arranged between the individual elements seals.
  • the mixer cover has a mixing element (mixing tool) mounted rotatably relative to the mixer cover with respect to a second rotation axis, preferably a mixer shaft.
  • This mixing element is designed and arranged on the mixer cover, that it is located in a closed position of the mixer lid within the mixing container, wherein the second axis of rotation is preferably parallel and particularly preferably parallel but not identical to the first axis of rotation.
  • the rotational speed of the mixing element can be selected independently of the rotational speed of the mixing container.
  • a wiper element or a wiper device may additionally be arranged on the mixer cover in such a way that it is located within the mixing container when the mixer cover is in a closed position.
  • the longitudinal direction of the stripping element preferably extends parallel to the inner wall of the mixing container.
  • the stripping element (and also the mixing element) has lamellae made of an elastic material which, in a closed position of the mixer lid, are in contact with the inside of the mixing container (inter alia inner wall and bottom).
  • the stripping element is movable relative to the mixing container, wherein preferably the stripping element is rigidly connected to the non-co-rotating mixer cover and the mixing container moves in operation by the rotation of the mixing container relative to the stripping.
  • a mixing and / or stripping element of the type described By a mixing and / or stripping element of the type described a stronger mixing of the mix is effected. Since the mixing and stripping element is attached to the mixer lid, it does not rotate with the mixing container even during operation. The mixing material in the mixing container is therefore caused by the rotation of the mixing container in a relative movement to the mixing and stripping offset. This alone already causes a thorough mixing. If the mixing element is now set in rotation relative to the second rotation axis, then a second superimposed mixing movement is added, as a result of which the efficiency of the mixing device is significantly improved.
  • the mixing and stripping element Due to the attachment of the mixing and stripping element on the mixer cover, the mixing and stripping element is accordingly given away during a pivoting movement.
  • the lamellae described above cover parts of the inside of the mixing container and thereby additionally ensure that no residues of the mix material form on the inside of the mixing container.
  • the entire height of the inner wall and at least the radially outer part of the mixing container bottom are swept by the stripping.
  • the rotation of the mixing element is usually generated by a drive, which is also arranged on the mixer cover.
  • the drive is located on the side facing away from the mixer opening side of the mixer cover and drives a mixer shaft which protrudes through the mixer cover into a mixing container in a closed position of the mixer lid.
  • the pivoting element has a holding frame with pivot bearing for mounting the mixing container and at least one, preferably two on opposite sides of the holding frame respectively connected to the support frame shaft sections.
  • the holding frame is designed such that it surrounds the mixing container at least partially.
  • the stationary element also has one or two pivot bearings, in which the shaft section or the shaft sections of the holding frame are each pivotally mounted or are. Alternatively, the pivot bearings on the support frame and the shaft sections may be arranged on the stationary element.
  • the holding frame can in particular also be constructed as an annular element, so that it can be connected to a circular flange located on the mixing container via a rotary bearing.
  • the mixing device is provided with a hydraulic or pneumatic device which is connected both to the stationary element and to the pivoting element.
  • the hydraulic or pneumatic device for example a hydraulic piston drive, is provided for driving a pivoting of the pivoting element about the pivot axis.
  • a hydraulic or pneumatic drive for controlling the pivoting movement has proven to be advantageous. He provides a stable and cost-effective way to drive the pivotal movement.
  • the pivoting element with a hydraulic or pneumatic device also easily and stably at a desired deflection - ie at egg NEM desired inclination angle of the mixing container - be fixed.
  • one or more gear motors or other be known drive systems for generating a rotary or pivoting movement can be used for the execution of the pivoting movement.
  • the mixer lid is hingedly mounted opposite the mixer opening, preferably with a drive, e.g. a gear motor, and more preferably a hydraulic or pneumatic device is arranged, which is seen pre-move the mixer cover between the closed and open position back and forth.
  • a drive e.g. a gear motor
  • a hydraulic or pneumatic device is arranged, which is seen pre-move the mixer cover between the closed and open position back and forth.
  • a hinged mixer lid is extremely advantageous, since often a single handle is sufficient to fit the cover fitting the mixing container and to close the mixer opening. An elaborate adjustment of the mixer lid when closing & the mixing container is therefore eliminated.
  • the hinged locking mechanism is additionally equipped with a drive, a push of a button is normally sufficient to open and close the mixer cover.
  • other solutions such as a fixed to a gripper arm mixer cover are indeed also conceivable, however, would cause ei nen higher positioning, control and cost in terms of closing.
  • the lid would have a positive and positive connection, e.g. by means of screwing, who stopped the.
  • the cover folding actuator may also be provided for continued secure retention of the mixer cover in the closed state during operation of the mixer, e.g. by sustained maintenance of pressure or tension.
  • the mixing container has a closable emptying opening, which is arranged and designed such that the first axis of rotation extends through the emptying opening, particularly preferably runs concentrically.
  • an emptying lid is provided which moves between an open position and a closed position to and fro who can, the emptying lid closes the emptying opening in the closed position and the emptying opening releases in the open position.
  • the emptying opening can be arranged, for example, above a conveyor belt, so that the ready-mixed mix material can be discharged immediately via the emptying opening and transported on via the conveyor belt.
  • the mixing device comprises a drive which is fixed to the pivoting element and is intended to move the discharge lid back and forth between the closed and opened positions.
  • the emptying lid is arranged on the mixing container such that the emptying lid is rotatable together with the mixing container relative to the pivoting element about the first axis of rotation.
  • the emptying lid is preferably designed as a spherical segment valve.
  • the arrangement of the drive on the pivoting element is also particularly advantageous, since the drive is subject to a pivoting movement of the pivoting element, but not the rotational movement of the mixing container. As a result, the assembly and power supply, especially the wiring of the drive is much easier.
  • the emptying lid as a spherical segment valve and the drive as a linear drive e.g. be designed as a hydraulic or pneumatic piston drive.
  • the linear movement of the piston is then transferred via a rotating with the mixing container cam in a rotary motion of a ball segment, which is formed as a spherical segment of the ball segment valve, so that the rotation of the ball segment in one direction causes a closing and in the other direction causes opening of the discharge opening ,
  • FIG. 1 shows a sectional view of the mixing container according to the invention
  • FIG. 2 shows a sectional view of the mixing device according to the invention
  • Figure 3 a perspective view of the mixing device according to the invention.
  • FIG. 1 shows a sectional view of the mixing container 2 and the components of the mixing device 1 adjoining the mixing container 2.
  • the mixing container 2 is located in this Case in a vertical position, ie at an inclination angle of 0 °.
  • the mixer opening 4 be found at the upper end and the discharge opening 5 at the lower end of the mixing container 2.
  • the mixer opening 4 is closed in this illustration by the mixer cover 6.
  • FIG. 1 accordingly shows a part of the mixing device 1 with a closed position of the mixer cover 6.
  • the emptying opening 5 is likewise closed by the emptying lid 7. Accordingly, it is also a representation of the closed position of the emptying lid. 7
  • the emptying lid 7 shown here is designed as a spherical segment valve, which is arranged on the mixing container 2 and co-rotates with it during operation.
  • the emptying cover 7 is made up of two ball part segments 32 'and 32 "(not explicitly shown) together, each of which can be pivoted by a line arterrorism the respective hydraulic piston actuators 33' and 33".
  • the corresponding "second" pivot axis around which the pivoting of the emptying lid 7 takes place is preferably perpendicular to the first axis of rotation 18 and rotates with the mixing container 2 with.
  • the mixing container 2 has a flange 9. At the side facing away from the mixing opening 4 side / surface of the flange 9, a ball bearing 10 is arranged.
  • the flange 9 is connected to a seal 30 and a first Ku gellagerschiene 28 ', which in turn via a ball member 29 against a second ball bearing rail 28 "is rotatably mounted.
  • the second ball bearing rail 28 " is attached to a holder of the swinging member 8, which is formed as part of the pivoting member.
  • the ball bearing 10 is in this case surrounded by the holding frame of the pivoting element 8, the flange 9 and the seal 30, that the totality of these components 8, 9 and 30, the ball bearing oil-tight, more precisely defined lubricant from the outside space.
  • the totality of compo nents 8, 9 and 30 therefore forms a lubricant-tight housing 27th
  • the ball bearing 10 is set via the drive 1 1 in motion, whereby the rotation of the mixing container is driven about the first axis of rotation 18.
  • the mixer cover 6 shown in FIG. 1 abuts against the mixer opening 4 via a seal 26 on the edge surfaces of the mixing container 2.
  • the seal 26 is a sliding seal.
  • the mixer cover 6 is also mounted on a hinge 21, the device via a hydraulic 12 can be operated. As a result, a reciprocating movement between an open and closed position of the mixer cover 6 is effected.
  • the hydraulic device 12 is for this purpose on the one hand with the mixer cover 6 (the hinge 21 of the mixer cover 6) and on the other hand connected to the holding frame of the pivoting element 8. During a pivoting movement of the pivoting element 8, the hydraulic device 12 together with the mixer cover 6 therefore carries out the same pivoting movement as the pivoting element 8.
  • a mixer shaft 3 is arranged on the mixer cover 6, which protrudes into the interior of the mixing container 2.
  • the mixer shaft can be set in rotation about the second axis of rotation 19 via the drive 13, which is likewise arranged on the mixer cover.
  • wings 14 and bottom scrapers 15 are attached at the mixer shaft 3 .
  • the wings 14 cause during operation of the mixing device 1 an efficient mixing of the mix.
  • the bottom scrapers 15 terminate in the vicinity of the mixing vessel bottom 31 and are designed such that during operation of the mixing device 1 the bottom scrapers 15 sweep over the mixing vessel bottom 31 so that mixed material collected at the mixing vessel bottom 31 is detached from the mixing vessel base 31 without the scrapers 15 sweeping over Damage to the mixing container bottom 31 arise.
  • the bottom scrapers 15 can be used as slats made of an elastic material or even of a rigid material, such as. a plastic, be formed.
  • FIG. 2 shows a sectional view of the entire mixing device 1.
  • the first axis of rotation 18, the second axis of rotation 19 and the pivot axis 20 are shown in this illustration.
  • First rotation axis 18 and second rotation axis 19 are in the embodiment shown here parallel to each other, but spaced apart. This is also referred to as asymmetrical arrangement of the mixer shaft 3.
  • Securely connected to the mixer cover 6 is the cantilevered scraping device 22, which extends along the mixing vessel wall to the mixing vessel bottom 31.
  • the blades 14 of the mixer shaft 3 as well as the stripper 22 thus already effect solely by this relative movement a mixing, even if the mixer shaft 3 itself performs no rotation. However, if a rotation of the mixer shaft 3 is driven about the second axis of rotation 19, an additional thorough mixing of the mixed material is effected.
  • the bottom wiper 15 can be arranged and designed such that after a certain number of revolutions of the mixing vessel 2 and a certain number of revolutions of the mixer shaft 3, each point of the mixing vessel bottom 31 has been swept over at least once by a bottom scraper 15.
  • Figure 2 also shows the machine stand 16. This consists in the embodiment shown of two arranged on two opposite sides of the pivot member 8 uprights, in each of which a pivot bearing 17 is arranged.
  • the pivoting element 8 is thus mounted on the pivot bearing 17 pivotally about the pivot axis 20.
  • the pivot axis 20 is arranged perpendicular to the first axis of rotation 18 and consequently also perpendicular to the second axis of rotation 19.
  • a material transfer line 25 is shown in Figure 2, which is arranged in the lower region of the pivoting element and adjoins the discharge opening 5 of the mixing container 2. Mixing material which has been thoroughly mixed in the mixing container 2 can thus be discharged via the emptying opening 5 into the material transfer 25 and from there, for example, transferred to a conveyor belt.
  • FIG. 3 shows a perspective view of the entire mixing device 1.
  • the mixing device 1 is shown at an open position of the mixer cover 6.
  • the mixing container 2 is inclined by an inclination angle of approximately 20 °, since the pivoting element is pivoted by approximately 20 ° in the direction facing the observer. It will be apparent from this illustration that by pivoting about the pivot axis of the inclination angle is simple and adjustable in any degree.
  • the hinged mixer cover 6 is opened in Figure 3 such that the mixer shaft 3 is arranged outside of the mixing container 1 and the mixer opening 4 is completely visible. Due to the hinged mounting of the mixer cover 6 via the hinge 21 of the mixer cover 6 can be easily opened and closed. This mechanism can be seen particularly clearly in FIG.
  • the stripping device 22 can be seen, which is also attached to the mixer cover 6. This therefore does not rotate as the mixer shaft 3 with a rotation of the mixing container 2 with this and protrudes in a closed position of the mixer lid 6 in the mixing container 2 into it.
  • the stripping device 22 has, for example, in each case one rail made of an elastic material, which is in contact with the lateral inner wall of the mixing container 2 in a closed position of the mixer cover 6.
  • the drive 24 for the pivoting movement of the pivoting element is visible in the machine stand 16 on the side facing the observer.
  • the accessibility of the drive with respect to maintenance work is given by the doors 23 (partially hidden) of the machine stand 16.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung (1) mit einem um eine erste Rotationsachse (18) drehbaren Mischbehälter (2) zur Aufnahme von Mischgut, welcher eine Mischeröffnung (4) aufweist, und einem Mischerdeckel (6), der zwischen einer geöffneten Position und einer geschlossenen Position hin und her bewegt werden kann, wobei der Mischerdeckel (6) in der geschlossenen Position die Mischeröffnung (4) verschließt und in der geöffneten Position die Mischeröffnung(4) freigibt, wobei ein Maschinenständer (16) vorgesehen ist, in welchem der Mischbehälter (2) drehbar gelagert ist und an welchem der Mischerdeckel (6) derart befestigt ist, sodass der Mischbehälter (2) in der geschlossenen Position des Mischerdeckels (6) relativ zum Mischerdeckel (6) um die erste Rotationssachse (18) drehbar ist, wobei vorzugsweise an dem Maschinenständer (16) ein Antrieb (11) angeordnet ist, der dafür vorgesehen ist, eine Drehbewegung des Mischbehälters (2) um die erste Rotationsachse (18) anzutreiben. Um eine Mischvorrichtung (1) bereitzustellen, deren Neigungswinkel vom Anwender besonders einfach einzustellen ist und die vom Anwender besonders einfach gereinigt und inspiziert werden kann, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Maschinenständer (16) ein stationäres Element und ein Schwenkelement (8) aufweist, wobei das Schwenkelement (8) um eine Schwenkachse (20) relativ zum stationären Element schwenkbar gelagert ist, wobei der Mischbehälter (2) am Schwenkelement (8) drehbar gelagert ist und der Mischerdeckel (6) am Schwenkelement (8) befestigt ist.

Description

Hygienemischer
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung, insbesondere eine Hygiene-Mischvorrich tung zur Herstellung von Lebensmittelprodukten und Pharmazeutika. Die Mischvorrichtung weist einen Mischbehälter zur Aufnahme von Mischgut sowie einen Mischerdeckel auf, der eine Mischer öffnung des Mischbehälters verschließen kann, wobei der Mischbehälter in der geschlossenen Po sition drehbar gegenüber dem Mischerdeckel gelagert ist. Solche Mischvorrichtungen weisen au ßerdem zumeist im Inneren des Mischbehälters ein drehbares Mischwerkzeug auf.
Der Sinn und Zweck einer Mischvorrichtung besteht im Allgemeinen darin, das in einem Mischbe hälter befindliche Mischgut bestmöglich zu durchmischen. Häufig existieren allerdings bestimmte Stellen innerhalb des Mischbehälters, an denen sich Mischgut während der Durchmischung an sammelt und ggf. festsetzt. Solche, in der Regel nicht von Mischgut direkt überströmten Stellen befinden sich oft an Kantenflächen, Dichtungen und insbesondere am relativ zum Mischbehälter stillstehenden Mischerdeckel. Das an diesen Stellen angesammelte Mischgut nimmt folglich nicht mehr am Durchmischungsprozess teil.
Zudem können durch das Anhaften des Mischguts an nicht überströmten oder bewegten Stellen Rückstände entstehen, die beim Entleeren des Mischbehälters im Mischbehälter Zurückbleiben. Dadurch entsteht ein erhöhtes Kontaminationsrisiko nachfolgender Chargen durch bspw. wach sende Bakterienkulturen oder Cross-Kontamination bei Produktwechsel, was einen höheren Rei- nigungs- und folglich auch ein höherer Kostenaufwand beim Herstellungsprozess eines Produktes nach sich zieht.
Häufig rotiert der Mischbehälter im Betrieb um eine Rotationsachse. Abhängig von dem im Misch behälter durchgeführten Aufbereitungsverfahren wie bspw. Trockenmischen, Granulieren oder Suspendieren können dabei unterschiedliche Neigungswinkel des rotierenden Mischbehälters eine besonders effiziente Aufbereitung ermöglichen. Unter einem Neigungswinkel wird der Winkel ver standen, den die Rotationsachse des rotierenden Mischbehälters mit der Vertikalen einschließt.
So wird für die Granulierung zumeist ein Neigungswinkel von ca. 20° bis 30° verwendet. Durch die Neigung des Mischbehälters ist das Mischgut einer zusätzlichen Hangabtriebskraft ausgesetzt, wodurch es zu einer zusätzlichen Abrollbewegung des Mischguts kommt, was besonders sphäri sche Granulate erzeugt. Bei der Aufbereitung von dünnflüssigen Suspensionen wiederum ist eine horizontale oder nur um wenige Grad (< 5°) geneigte Ausrichtung des Mischbehälters notwendig, um eine Aufstauung von Flüssigkeit am tiefsten Punkt des Mischbehälters zu vermeiden. Bei Tro ckenmischungen haben sich wiederum Neigungen von ca. 10° bis 15° als besonders vorteilhaft herausgestellt, um eine effiziente und vollständige Durchmischung sowie besonders schnelle und vollständige Entleerung zu erreichen.
Zur weiteren Verbesserung des Durchmischungsgrades wird in der Regel zusätzlich ein Misch werkzeug innerhalb des Mischbehälters angeordnet, das nicht mit dem Mischbehälter mitrotiert. Das Mischwerkzeug rotiert aber vorzugsweise um eine eigene Rotationsachse, die zumeist in ei nem gewissen Abstand zur Rotationsachse des Mischbehälters parallel zu dieser angeordnet ist. Ein solches Mischwerkzeug ist häufig als Mischwelle ausgebildet.
In Bereichen mit hohen Hygieneanforderungen, wie beispielsweise bei der Lebensmittel- und Phar- mazeutika Herstellung, muss der Mischbehälter zudem vollständig und dicht verschließbar sein. Daher verfügen Mischvorrichtung auf solchen Anwendungsfeldern in der Regel über einen Mischerdecke|oHi], der den Mischbehälter verschließen und abdichten kann. Um die Möglichkeit zu besitzen, ein Mischwerkzeug, das nicht mit dem Mischbehälter mitrotieren soll, an dem Mischer deckel befestigen zu können, muss der Mischerdeckel daher ebenfalls so ausgebildet sein, dass er während des Betriebes nicht mit dem Mischbehälter mitrotiert.
Aus der DE 10 2008 054 842 A1 ist beispielsweise eine Mischvorrichtung bekannt, die einige der zuvor genannten Merkmale aufweist. Diese deutsche Patentanmeldung zeigt einen rotierenden Mischbehälter mit einem nicht mitrotierenden Gehäusedeckel, an dem eine rotierende Mischer welle befestigt ist. In diesem Fall verschließt der Gehäusedeckel den Mischbehälter allerdings nicht vollständig und eine Vorrichtung zur Veränderung des Neigungswinkels ist nicht vorgesehen.
Bekannte Mischvorrichtungen weisen zumeist einen fest vorgegebenen Neigungswinkel auf, der wenn überhaupt nur sehr umständlich und durch bauliche Veränderungen der Vorrichtung variiert werden kann. Dies hat zur Folge, dass der Neigungswinkel des Mischbehälters nach erstmaliger Installation der Mischvorrichtung in der Regel unveränderbar ist und vor allem nicht während des Betriebes oder für Reinigungszwecke verändert werden kann.
Es hat sich in der Praxis allerdings gezeigt, dass bekannte Mischvorrichtungen nur äußerst schwie rig und umständlich gereinigt und inspiziert werden können. Insbesondere auf Anwendungsfeldern mit hohen Hygieneanforderungen ist es außerdem besonders wichtig, dass möglichst alle Bereiche der Mischvorrichtung für den Anwender einsehbar und zur Reinigung gut und leicht erreichbar sind. Dies ermöglicht keine der aus dem Stand der Technik bekannten Mischvorrichtungen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Mischvorrichtung bereitzustellen, deren Neigungswinkel vom Anwender besonders einfach einzustellen ist und die vom Anwender besonders einfach gereinigt und inspiziert werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Mischvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Mischvorrichtung weist einen um eine erste Rotationsachse drehbaren Mischbehälter zur Aufnahme von Mischgut auf. Dieser Mischbehälter besitzt eine Mischeröffnung, wobei ein Mischerdeckel vorgesehen ist, der zwischen einer geöffneten Position und einer geschlossenen Position hin und her bewegt werden kann. In der geschlossenen Position verschließt der Mischerdeckel die Mischeröffnung und in der geöffneten Position gibt der Mischerdeckel die Mischeröffnung frei. Zudem verfügt die Mischvorrichtung über einen Maschinenständer, in welchem der Mischbehälter dreh- bzw. schwenkbar gelagert ist. Der Mischerdeckel ist dabei derart an dem Maschinenständer befestigt, dass er bei einer Drehung des Mischbehälters im Betrieb in der geschlossenen Position nicht mit dem Mischbehälter mitrotieren muss. Erfindungsgemäß weist der Maschinenständer ein stationäres Element und ein Schwenkelement auf. Das Schwenkelement ist um eine Schwenkachse relativ zum stationären Element schwenkbar gelagert und der Mischbehälter ist am Schwenkelement drehbar gelagert, wobei der Mischerdeckel am Schwenkelement befestigt ist. Zwischen Mischerdeckel und Mischbehälter ist - in einer geschlossenen Position des Mischerdeckels - bevorzugt eine Gleitdichtung angeordnet, damit der Mischerdeckel trotz der relativen Drehbewegung des Mischbehälters diesen dicht verschließen kann.
Mit einer solchen Mischvorrichtung kann der Anwender durch ein Schwenken des Schwenkelements um die Schwenkachse einen gewünschten Neigungswinkel einstellen. Zudem kann der Anwender durch ein Schwenken um die Schwenkachse die Zugänglichkeit zu normalerweise unzugänglichen oder schwer zugänglichen Bereichen der Mischvorrichtung erhöhen, wodurch sich die Reinigung und Inspektion der Mischvorrichtung vereinfacht. Durch die Befestigung des Mischerdeckels am Schwenkelement ist es dabei möglich, den Mischerdeckel mit zu verschwenken, ohne dass er in einer geschlossenen Position bei einer betriebsmäßigen Rotation des Mischbehälters mit dem Mischbehälter mitrotiert.
In einer bevorzugten Ausführungsform verläuft die Schwenkachse durch den Mischbehälter. Bei einem Mischbehälter handelt es sich in der Regel um ein Gefäß mit einer zylinderförmigen Außen- wand, einem im Wesentlichen kreisförmigen Gefäßboden und einer dem Gefäßboden gegenüber liegenden kreisförmigen Mischbehälteröffnung. Bei solchen oder ähnlichen Mischbehältern verläuft die Schwenkachse vorzugsweise durch das Drittel des Mischbehälters, das - in Bezug zur Aus dehnung des Mischbehälters entlang der Rotationsachse - der Mischeröffnung am nächsten liegt.
Es hat sich gezeigt, dass eine Lagerung der Schwenkachse mit einem Verlauf durch den Misch behälter in den meisten Fällen das Trägheitsmoment des Schwenkelements reduziert. Dadurch verringern sich die mechanischen Anforderungen an ein Schwenklager, über die das Schwenkele ment gelagert wird. Zudem wird der für den Schwenkvorgang notwendige Schwenkraum verklei nert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Schwenkelement bezüglich der Schwenk achse mindestens um bis zu 90°, vorzugsweise mindestens um bis zu 180° und besonders bevor zugt um bis zu 360° schwenkbar.
Der Schwenkbereich von 90° ermöglicht es in der Regel, zum einen die für den Mischbetrieb gän gigen Neigungswinkel einzustellen und zum anderen den Mischbehälter derart zu verschwenken, dass eine Reinigung und Inspektion des Behälterinnenraums vereinfacht wird. Insbesondere wenn der Mischbehälter von einer vertikalen in eine horizontale Stellung - sprich um 90° - verschwenkt werden kann, gestaltet sich die Reinigung und Inspektion des Innenraums in der horizontalen Stel lung besonders einfach. Bei einem Schwenkbereich von bis zu 180° erhöht sich zum einen die Zugänglichkeit des Schwenkelements. Wenn in diesem Fall der Mischbehälter von einer im We sentlichen vertikalen Position in eine entgegengesetzte vertikale Position schwenkbar ist, so kann zum anderen die Mischeröffnung zum Entleeren des Mischbehälters unter Verwendung der Schwerkraft verwendet werden. Ein Schwenkbereich von 360° bietet alle der vorgenannten Vorteile und ermöglicht unabhängig von der Lage und Positionierung der Mischvorrichtung eine umfas sende Zugänglichkeit des Schwenkelements und damit aller Baugruppen der Mischvorrichtung, was beispielsweise bei Reinigungs- und Wartungsarbeiten äußerst vorteilhaft ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die erste Rotationsachse und die Schwenk achse senkrecht zueinander angeordnet, wobei sie sich vorzugsweise in einem Punkt schneiden.
Auch diese Maßnahme führt zu einer kompakten Bauweise und zu einer Reduktion des notwendi gen Schwenkraums.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Mischeröffnung kreisförmig ausgebildet und der Misch behälter bezüglich der ersten Rotationsachse rotationssymmetrisch und zwar vorzugsweise zu- mindest abschnittsweise zylinderförmig und/oder konusförmig ausgebildet. Bevorzugte Ausführungsformen weisen insbesondere zylinderförmige Mischbehälter mit ebenem Boden oder konische, zylindrische oder zylindrisch-konische Mischbehälter mit ebenen oder konvex oder konkav geformten Böden, z.B. Klöpperböden auf.
Durch eine rotationssymmetrische Ausbildung des Mischbehälters ist dieser sehr einfach drehbar zu lagern. Die kreisförmige Ausbildung der Mischeröffnung erleichtert zudem die Lagerung und Abdichtung des Mischerdeckels gegenüber dem Mischbehälter, weil dieser in einer geschlossenen Position des Mischerdeckels im Betrieb nicht mit dem Mischbehälter mitrotiert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Mischbehälter einen Flansch auf. Dieser Flansch besitzt eine der Mischeröffnung zugewandte Fläche und eine der Mischeröffnung abgewandte Fläche und befindet sich in der Regel an der Außenwand des Mischbehälters. Besonders bevorzugt umschließt der Flansch die Außenwand des Mischbehälters vollständig. Zudem ist ein Drehlager vorgesehen, das bevorzugt die Fläche des Flansches, die in eine von der Mischeröffnung abgewandte Richtung zeigt, mit dem Schwenkelement verbindet. Über dieses Drehlager wird der Mischbehälter drehbar um die erste Rotationsachse gelagert. Das Drehlager kann dabei beispielsweise als Kugellager ausgebildet sein.
Durch die Drehlagerung des Mischbehälters an einem Flansch kann diese Lagerung prinzipiell an jeder Position des Mischbehälters bezüglich der Rotationsachse angebracht sein. In der Praxis hat sich insbesondere ein Flansch als besonders vorteilhaft gezeigt, der bezüglich der Rotationsachse in dem Drittel des Mischbehälters angebracht ist, das der Mischeröffnung am nächsten liegt.
Die Drehlagerung über einen Flansch hat zudem den Vorteil, dass eine Drehlagerung am Mischbehälterboden, wie sie häufig bei anderen Mischvorrichtungen zu finden ist, entfällt. Der Mischbehälterboden ist somit von unten prinzipiell frei zugänglich und kann beispielsweise mit einem Doppelmantel zur Mischbehälter- bzw. Mischgutkühlung mit konzentrischer Flüssigkeitszuführung und -abführung über die erste Rotationsachse oder aber mit einer Entleeröffnung versehen werden. Die Entleeröffnung ist vorzugsweise kleiner als die Mischeröffnung. Die Anbringung des Drehlagers an der Fläche des Flansches, die von der Mischeröffnung abgewandt ist, bewirkt darüber hinaus eine erste Abschirmung des Drehlagers von der Mischeröffnung. Dadurch wird verhindert, dass Schmiermittel, beispielsweise Fett oder Öl, das zur Schmierung des Drehlagers und/oder des dazugehörigen Antriebs verwendet wird, während des Betriebs zur Mischeröffnung gelangen kann. Alternativ kann das Drehlager allerdings auch an den anderen Flächen eines Flansches, insbesondere auch an der der Mischbehälteröffnung zugewandten Fläche angebracht sein. Dies kann beispielsweise dann vorteilhaft sein, wenn eine Anbringung an der der Mischeröffnung abgewandten Fläche aufgrund von konstruktionsbedingtem Platzmangel nicht möglich ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das Drehlager von einem gegenüber dem Austritt von Schmiermittel dichten Gehäuse (öldichtem bzw. schmiermitteldichtem Gehäuse) umgeben. Dabei kann das Gehäuse an den Schnittstellen zum Schwenkelement bzw. zum Mischbehälter Dichtungen aufweisen, die das Drehlager gegenüber dem Außenraum abdichten. Das Gehäuse kann beispielsweise auch durch entsprechende Ausbildungen des Flansches und des Schwenkelements sowie durch zwischen den einzelnen Elementen angeordnete Dichtungen gebildet werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Mischerdeckel ein bezüglich einer zweiten Rotationsachse drehbar gegenüber dem Mischerdeckel gelagertes Mischelement (Mischwerkzeug), vorzugsweise eine Mischerwelle, auf. Dieses Mischelement ist dabei derart ausgebildet und am Mischerdeckel angeordnet, dass es sich bei einer geschlossenen Position des Mischerdeckels innerhalb des Mischbehälters befindet, wobei die zweite Rotationsachse vorzugsweise parallel und besonders bevorzugt parallel aber nicht identisch zur ersten Rotationsachse ist. Dabei kann die Rotationsgeschwindigkeit des Mischelements unabhängig von der Rotationsgeschwindigkeit des Mischbehälters gewählt werden.
Des Weiteren kann zudem ein Abstreifelement oder eine Abstreifvorrichtung am Mischerdeckel so angeordnet sein, dass es bzw. sie sich bei einer geschlossenen Position des Mischerdeckels innerhalb des Mischbehälters befindet. Die Längsrichtung des Abstreifelementes erstreckt sich dabei bevorzugt parallel zur Innenwand des Mischbehälters. Besonders bevorzugt weist das Abstreifelement (und auch das Mischelement) Lamellen aus einem elastischen Material auf, die bei einer geschlossenen Position des Mischerdeckels in Kontakt mit der Innenseite des Mischbehälters (u.a. Innenwand und Boden) stehen. Das Abstreifelement ist dabei relativ zum Mischbehälter bewegbar, wobei vorzugsweise das Abstreifelement starr mit dem nicht-mitrotierenden Mischerdeckel verbunden ist und sich der Mischbehälter im Betrieb durch die Rotation des Mischbehälters relativ zum Abstreifelement bewegt.
Durch ein Misch- und/oder Abstreifelement der beschriebenen Art wird eine stärkere Durchmischung des Mischguts bewirkt. Da das Misch- und Abstreifelement an dem Mischerdeckel befestigt ist, rotiert es selbst im Betrieb nicht mit dem Mischbehälter mit. Das im Mischbehälter befindliche Mischgut wird daher durch die Drehung des Mischbehälters in eine Relativbewegung zum Misch- und Abstreifelement versetzt. Dies allein bewirkt bereits eine Durchmischung. Wird das Mischelement nun bezüglich der zweiten Rotationsachse in Rotation versetzt, so kommt eine zweite überlagerte Durchmischbewegung hinzu, wodurch sich die Effizienz der Mischvorrichtung deutlich verbessert.
Aufgrund der Befestigung des Misch- und Abstreifelements am Mischerdeckel wird das Misch- und Abstreifelement bei einer Schwenkbewegung entsprechend mitverschenkt.
Die oben beschriebenen Lamellen überstreichen Teile der Innenseite des Mischbehälters und sorgen dadurch zusätzlich dafür, dass sich keine Rückstände des Mischguts an der Innenseite des Mischbehälters bilden. Besonders bevorzugt werden die gesamte Höhe der Innenwand und zumindest der radial äußere Teil des Mischbehälterbodens vom Abstreifelement überstrichen.
Die Drehung des Mischelements wird in der Regel über einen Antrieb erzeugt, der ebenfalls am Mischerdeckel angeordnet ist. Der Antrieb befindet sich dabei auf der der Mischeröffnung abgewandten Seite des Mischerdeckels und treibt eine Mischerwelle an, die bei einer geschlossenen Position des Mischerdeckels durch den Mischerdeckel hindurch in den Mischbehälter ragt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Schwenkelement einen Halterahmen mit Drehlager zur Lagerung des Mischbehälters sowie mindestens einen, bevorzugt zwei auf entgegengesetzten Seiten des Halterahmens jeweils mit dem Halterahmen verbundenen Wellenabschnitte auf. Der Halterahmen ist dabei derart ausgebildet, dass er den Mischbehälter zumindest teilweise umgibt. Das stationäre Element weist zudem ein bzw. zwei Schwenklager auf, in denen der Wellenabschnitt bzw. die Wellenabschnitte des Halterahmens jeweils schwenkbar gelagert ist bzw. sind. Alternativ können auch die Schwenklager auf dem Halterahmen und die Wellenabschnitte auf dem stationären Element angeordnet sein.
Diese erste Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Schwenkelement besonders einfach und materialsparend ausgebildet ist. Der Halterahmen kann insbesondere auch als ringförmiges Element konstruiert sein, so dass er mit einem sich an dem Mischbehälter befindlichen kreisförmigen Flansch über ein Drehlager verbunden werden kann.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Mischvorrichtung mit einer Hydraulik- oder Pneumatikvorrichtung versehen, die sowohl mit dem stationären Element als auch mit dem Schwenkelement verbunden ist. Die Hydraulik- oder Pneumatikvorrichtung, z.B. ein Hydraulikkolbenantrieb, ist dabei dafür vorgesehen, ein Schwenken des Schwenkelements um die Schwenkachse anzutreiben. Mit ihr kann entweder ein gewünschter Neigungswinkel eingestellt oder auch eine kontinuierliche Schwenkbewegung, z.B. eine Pendelbewegung, angetrieben werden. Insbesondere für Fälle, bei denen keine kontinuierliche Schwenkbewegung des Schwenkelements notwendig ist, hat sich ein hydraulischer bzw. pneumatischer Antrieb zur Steuerung der Schwenk bewegung als vorteilhaft erwiesen. Er stellt eine stabile und kostengünstige Möglichkeit zum An trieb der Schwenkbewegung dar. Zudem kann das Schwenkelement mit einer Hydraulik- oder Pneumatikvorrichtung auch einfach und stabil bei einer gewünschten Auslenkung - sprich bei ei nem gewünschten Neigungswinkel des Mischbehälters - fixiert werden. Alternativ können für die Ausführung der Schwenkbewegung auch ein oder mehrere Getriebemotoren oder andere be kannte Antriebssysteme zur Erzeugung einer Dreh- bzw. Schwenkbewegung verwendet werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Mischerdeckel klappbar gegenüber der Mischeröffnung gelagert, wobei vorzugsweise an dem Schwenkelement ein Antrieb, z.B. ein Getriebemotor, und besonders bevorzugt eine Hydraulik- oder Pneumatikvorrichtung angeordnet ist, die dafür vorge sehen ist, den Mischerdeckel zwischen der geschlossenen und geöffneten Position hin und her zu bewegen.
Für den Anwender ist ein klappbarer Mischerdeckel äußerst vorteilhaft, da oftmals ein einziger Handgriff genügt, um den Deckel passkonform auf den Mischbehälter aufzusetzen und die Mischeröffnung zu verschließen. Eine aufwändige Justierung des Mischerdeckels beim Verschlie ßen des Mischbehälters entfällt daher. Ist der klappbare Verschlussmechanismus zusätzlich mit einem Antrieb ausgestattet, so genügt in der Regel ein Knopfdruck zum Öffnen und Verschließen des Mischerdeckels. Andere Lösungen, wie beispielsweise ein an einem Greifarm befestigter Mischerdeckel, sind zwar ebenfalls denkbar, würden allerdings hinsichtlich des Verschließens ei nen höheren Positionierungs-, Steuerungs- und Kostenaufwand verursachen. Zudem müsste der Deckel über eine kraft- und formschlüssige Verbindung, z.B. mittels Schraubung, zugehalten wer den. Bei einem mit einem Antrieb oder einer Hydraulik- oder Pneumatikvorrichtung ausgestatteten klappbaren Verschlussmechanismus, kann der Antrieb zum Klappen des Deckels zudem für eine fortlaufende sichere Zuhaltung des Mischerdeckels im geschlossenen Zustand während des Be triebes des Mischers, z.B. durch anhaltende Aufrechterhaltung des Druckes oder der Spannung genutzt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Mischbehälter eine verschließbare Entleeröffnung auf, die derart angeordnet und ausgebildet ist, dass die erste Rotationsachse durch die Entleeröff nung verläuft, besonders bevorzugt zentrisch verläuft. Zudem ist ein Entleerdeckel vorgesehen, der zwischen einer geöffneten Position und einer geschlossenen Position hin und her bewegt wer den kann, wobei der Entleerdeckel in der geschlossenen Position die Entleeröffnung verschließt und in der geöffneten Position die Entleeröffnung freigibt. Eine solche Entleeröffnung hat zum Vorteil, dass der Mischbehälter zum Entleeren nicht verschwend werden muss, um diesen über die Mischeröffnung zu entleeren. Die Entleeröffnung kann beispielsweise oberhalb eines Fließbands angeordnet sein, so dass das fertig gemischte Mischgut über die Entleeröffnung sofort ausgelassen und über das Fließband weiter transportiert werden kann.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Mischvorrichtung einen Antrieb auf, der an dem Schwenkelement befestigt ist und dafür vorgesehen ist, den Entleerdeckel zwischen der geschlossenen und geöffneten Position hin und her zu bewegen. Dabei ist der Entleerdeckel derart am Mischbehälter angeordnet, dass der Entleerdeckel zusammen mit dem Mischbehälter relativ zum Schwenkelement um die erste Rotationsachse drehbar ist. Der Entleerdeckel ist dabei vorzugsweise als Kugelsegmentventil ausgebildet.
Die derartige Lagerung des Entleerdeckels hat zur Folge, dass der Entleerdeckel bei einer Drehung des Mischbehälters im Betrieb mit dem Mischbehälter mitrotiert.
Die Anordnung des Antriebs am Schwenkelement ist zudem besonders vorteilhaft, da der Antrieb zwar einer Schwenkbewegung des Schwenkelements unterliegt, allerdings nicht der Drehbewegung des Mischbehälters. Dadurch wird die Montage und Energieversorgung, insbesondere die Verkabelung des Antriebs deutlich erleichtert.
Beispielsweise kann der Entleerdeckel als Kugelsegmentventil und der Antrieb als Linearantrieb, z.B. als Hydraulik- oder Pneumatikkolbenantrieb ausgebildet sein. Die lineare Bewegung des Kolbens wird dann über eine mit dem Mischbehälter mitrotierende Kurvenscheibe in eine Drehbewegung eines Kugelsegments überführt, das als Kugelsegment des Kugelsegmentventils ausgebildet ist, sodass die Drehung des Kugelsegments in die eine Richtung ein Verschließen und in die andere Richtung ein Öffnen der Entleeröffnung bewirkt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und der zugehörigen Figuren. Es zeigen:
Figur 1 : eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Mischbehälters,
Figur 2: eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung,
Figur 3: eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung.
In Figur 1 ist eine Schnittansicht des Mischbehälters 2 sowie der an den Mischbehälter 2 angrenzenden Komponenten der Mischvorrichtung 1 gezeigt. Der Mischbehälter 2 befindet sich in diesem Fall in einer vertikalen Position, d.h. bei einem Neigungswinkel von 0°. Die Mischeröffnung 4 be findet sich am oberen Ende und die Entleeröffnung 5 am unteren Ende des Mischbehälters 2. Die Mischeröffnung 4 ist in dieser Darstellung durch den Mischerdeckel 6 verschlossen. Figur 1 zeigt demnach einen Teil der Mischvorrichtung 1 bei einer geschlossenen Position des Mischerdeckels 6. Die Entleeröffnung 5 ist ebenfalls durch den Entleerdeckel 7 verschlossen. Demnach handelt es sich ebenfalls um eine Darstellung der geschlossenen Position des Entleerdeckels 7.
Der hier dargestellte Entleerdeckel 7 ist als Kugelsegmentventil ausgebildet, das am Mischbehälter 2 angeordnet ist und im Betrieb mit diesem mitrotiert. Der Entleerdeckel 7 setzt sich dabei aus zwei Kugelteilsegmenten 32‘ und 32“ (nicht explizit dargestellt) zusammen, die jeweils durch eine Line arbewegung der jeweiligen Hydraulikkolbenantriebe 33‘ und 33“ verschwenkt werden können. Die Hydraulikkolbenantriebe 33‘ und 33“ rotieren im Betrieb nicht mit dem Mischbehälter 2 mit. Durch ein Verschwenken der Kugelsegmente 32‘ und 32“ kann der Entleerdeckel 7 folglich von einer offenen in eine geschlossene Position bzw. von einer geschlossenen in eine offene Position be wegt werden. Die entsprechende„zweite“ Schwenkachse, um die das Verschwenken des Entleer deckels 7 stattfindet, ist dabei vorzugsweise senkrecht zur ersten Rotationsachse 18 und rotiert mit dem Mischbehälter 2 mit.
In der hier gezeigten Ausführungsform der Mischvorrichtung 1 weist der Mischbehälter 2 einen Flansch 9 auf. An der von der Mischeröffnung 4 abgewandten Seite/Fläche des Flansches 9 ist ein Kugellager 10 angeordnet. Der Flansch 9 ist dabei mit einer Dichtung 30 und mit einer ersten Ku gellagerschiene 28‘ verbunden, die wiederum über ein Kugelelement 29 gegenüber einer zweiten Kugellagerschiene 28“ drehbar gelagert ist. Die zweite Kugellagerschiene 28“ ist an einem Halter ahmen des Schwenkelements 8 befestigt, der als Teil des Schwenkelements ausgebildet ist. Das Kugellager 10 ist dabei derart vom Halterahmen des Schwenkelements 8, dem Flansch 9 und der Dichtung 30 umgeben, dass die Gesamtheit dieser Komponenten 8, 9 und 30 das Kugellager öl dicht, genauer gesagt schmiermitteldicht vom Außenraum abgrenzen. Die Gesamtheit der Kompo nenten 8, 9 und 30 bildet daher ein schmiermitteldichtes Gehäuse 27.
Das Kugellager 10 wird über den Antrieb 1 1 in Bewegung gesetzt, wodurch die Rotation des Misch behälters um die erste Rotationsachse 18 angetrieben wird.
Der in Figur 1 gezeigte Mischerdeckel 6 liegt an der Mischeröffnung 4 über eine Dichtung 26 an den Kantenflächen des Mischbehälters 2 an. Bei der Dichtung 26 handelt es sich um eine Gleit dichtung. Der Mischerdeckel 6 ist zudem über ein Scharnier 21 gelagert, das über eine Hydraulik vorrichtung 12 betätigt werden kann. Dadurch wird eine Hin- und Herbewegung zwischen einer geöffneten und geschlossenen Position des Mischerdeckels 6 bewirkt. Die Hydraulikvorrichtung 12 ist zu diesem Zweck einerseits mit dem Mischerdeckel 6 (dem Scharnier 21 des Mischerdeckels 6) und andererseits mit dem Halterahmen des Schwenkelements 8 verbunden. Bei einer Schwenkbewegung des Schwenkelements 8 führt die Hydraulikvorrichtung 12 samt dem Mischerdeckel 6 daher die gleiche Schwenkbewegung wie das Schwenkelement 8 aus.
Darüber hinaus ist an dem Mischerdeckel 6 eine Mischerwelle 3 angeordnet, die in den Innenraum des Mischbehälters 2 hineinragt. Die Mischerwelle kann über den ebenfalls am Mischerdeckel angeordneten Antrieb 13 in Rotation um die zweite Rotationsachse 19 versetzt werden. An der Mischerwelle 3 sind zudem Flügel 14 und Bodenabstreifer 15 befestigt. Die Flügel 14 bewirken im Betrieb der Mischvorrichtung 1 eine effiziente Durchmischung des Mischguts. Die Bodenabstreifer 15 enden in der Nähe des Mischbehälterbodens 31 und sind derart ausgebildet, dass im Betrieb der Mischvorrichtung 1 die Bodenabstreifer 15 den Mischbehälterboden 31 überstreichen, so dass am Mischbehälterboden 31 angesammeltes Mischgut vom Mischbehälterboden 31 abgelöst wird, ohne dass durch das Überstreichen der Bodenabstreifer 15 Schäden am Mischbehälterboden 31 entstehen. Die Bodenabstreifer 15 können dabei als Lamellen aus einem elastischen Material oder aber auch aus einem starren Material, wie z.B. einem Kunststoff, ausgebildet sein.
In Figur 2 ist eine Schnittansicht der gesamten Mischvorrichtung 1 gezeigt. Die erste Rotationsachse 18, die zweite Rotationsachse 19 sowie die Schwenkachse 20 sind in dieser Darstellung eingezeichnet. Erste Rotationsachse 18 und zweite Rotationsachse 19 sind in der hier gezeigten Ausführungsform parallel zueinander, aber beabstandet angeordnet. Dies wird auch als asymmetrische Anordnung der Mischerwelle 3 bezeichnet. Mit dem Mischerdeckel 6 fest verbunden ist die fliegend gelagerte Abstreifvorrichtung 22, die sich entlang der Mischbehälterwand bis zum Mischbehälterboden 31 erstreckt. Bei einer Rotation des Mischbehälters 2 um die erste Rotationsachse 18 kommt es demnach allein aufgrund dieser Rotationsbewegung zu einer Anströmung des Mischguts auf die Mischerwelle 3 und die Abstreifvorrichtung 22. Die Flügel 14 der Mischerwelle 3 ebenso wie die Abstreifvorrichtung 22 bewirken daher bereits allein durch diese Relativbewegung eine Durchmischung, selbst dann, wenn die Mischerwelle 3 selbst keine Rotation ausführt. Wird allerdings eine Rotation der Mischerwelle 3 um die zweite Rotationsachse 19 angetrieben, so wird eine zusätzliche Durchmischung des Mischguts bewirkt. Insbesondere die Bodenabstreifer 15 können dabei derart angeordnet und ausgebildet sein, dass nach einer bestimmten Umdrehungszahl des Mischbehälters 2 und einer bestimmten Umdrehungszahl der Mischerwelle 3 jede Stelle des Mischbehälterbodens 31 mindestens einmal von einem Bodenabstreifer 15 überstrichen worden ist.
Figur 2 zeigt darüber hinaus den Maschinenständer 16. Dieser besteht bei der gezeigten Ausführungsform aus zwei auf zwei gegenüberliegende Seiten des Schwenkelements 8 angeordneten Ständern, in denen jeweils ein Schwenklager 17 angeordnet ist. Das Schwenkelement 8 ist somit über die Schwenklager 17 schwenkbar um die Schwenkachse 20 gelagert ist. Die Schwenkachse 20 ist dabei senkrecht zu der ersten Rotationsachse 18 und folglich auch senkrecht zu der zweiten Rotationsachse 19 angeordnet.
Außerdem ist in Figur 2 eine Materialüberleitung 25 gezeigt, die im unteren Bereich des Schwenkelements angeordnet ist und sich an die Entleeröffnung 5 des Mischbehälters 2 anschließt. Mischgut, das im Mischbehälter 2 entsprechend durchmischt wurde, kann somit über die Entleeröffnung 5 in die Materialüberleitung 25 abgelassen werden und von dort beispielsweise auf ein Fließband übergeleitet werden.
In Figur 3 ist eine perspektivische Ansicht der gesamten Mischvorrichtung 1 gezeigt. In diesem Fall ist die Mischvorrichtung 1 bei einer geöffneten Position des Mischerdeckels 6 dargestellt. Außerdem ist in dieser Darstellung der Mischbehälter 2 um einen Neigungswinkel von ca. 20° geneigt, da das Schwenkelement um ca. 20° in die dem Betrachter zugewandte Richtung verschwenkt ist. Es wird anhand dieser Darstellung ersichtlich, dass durch ein Schwenken um die Schwenkachse der Neigungswinkel einfach und in beliebigem Maße einstellbar ist.
Der klappbare Mischerdeckel 6 ist in Figur 3 derart geöffnet, dass die Mischerwelle 3 außerhalb des Mischbehälters 1 angeordnet ist und die Mischeröffnung 4 vollständig sichtbar ist. Durch die klappbare Lagerung des Mischerdeckels 6 über das Scharnier 21 kann der Mischerdeckel 6 einfach auf- und zugeklappt werden. Dieser Mechanismus ist in Figur 3 besonders gut zu erkennen.
Neben der Mischerwelle 3 mit ihrem Antrieb 13 ist in der perspektivischen Ansicht der Figur 3 die Abstreifvorrichtung 22 zu erkennen, die ebenfalls am Mischerdeckel 6 befestigt ist. Diese rotiert daher wie die Mischerwelle 3 bei einer Drehung des Mischbehälters 2 nicht mit diesem mit und ragt bei einer geschlossenen Position des Mischerdeckels 6 in den Mischbehälter 2 hinein. Die Abstreifvorrichtung 22 weist beispielsweise jeweils eine aus einem elastischen Material bestehende Schiene auf, die bei einer geschlossenen Position des Mischerdeckels 6 mit der seitlichen Innenwand des Mischbehälters 2 in Kontakt steht. Dadurch wird bei einer Drehung des Mischbehälters im Betrieb die Innenseite des Mischbehälters von Mischgut vollständig befreit, wodurch eine Bildung von Mischgut-Rückständen verhindert und zudem eine weitere Erhöhung des Durchmischungsgrades erzielt wird.
Der Antrieb 24 für die Schwenkbewegung des Schwenkelements ist im Maschinenständer 16 auf der dem Betrachter zugewandten Seite sichtbar. Die Zugänglichkeit des Antriebs hinsichtlich Wartungsarbeiten ist durch die Türen 23 (teilweise ausgeblendet) des Maschinenständers 16 gegeben. Bezugszeichenliste
1 Mischvorrichtung
2 Mischbehälter
3 Mischelement/Mischerwelle
4 Mischeröffnung
5 Entleeröffnung
6 Mischerdeckel
7 Entleerdeckel
8 Halterahmen/Schwenkelement
9 Flansch
10 Drehlager/Kugellager
1 1 Antrieb für Mischbehälter
12 Hydraulikvorrichtung (-antrieb) für Mischerdeckel
13 Antrieb für Mischerwelle
14 Flügel
15 Bodenabstreifer
16 Maschinenständer
17 Schwenklager
18 Erste Rotationsachse
19 Zweite Rotationsachse
20 Schwenkachse
21 Scharnier
22 Abstreifvorrichtung
23 Tür
24 Antrieb Schwenkelement
25 Materialüberleitung
26 Dichtung
27 Schmiermitteldichtes (öldichtes) Gehäuse
28‘, 28“ Kugellagerschiene
29 Kugelelement
30 Dichtung
31 Mischbehälterboden
32 ,32“ Kugelsegment eines Kugelsegmentventils
33‘,33“ Hydraulikkolbenantrieb für Entleerdeckel

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Mischvorrichtung mit einem um eine erste Rotationsachse drehbaren Mischbehälter zur Aufnahme von Mischgut, welcher eine Mischeröffnung aufweist, und einem Mischerde ckel, der zwischen einer geöffneten Position und einer geschlossenen Position hin und her bewegt werden kann, wobei der Mischerdeckel in der geschlossenen Position die Mischeröffnung verschließt und in der geöffneten Position die Mischeröffnung freigibt, wobei ein Maschinenständer vorgesehen ist, in welchem der Mischbehälter drehbar gelagert ist und an welchem der Mischerdeckel derart befestigt ist, sodass der Misch behälter in der geschlossenen Position des Mischerdeckels relativ zum Mischerdeckel um die erste Rotationssachse drehbar ist, wobei vorzugsweise an dem Maschinenstän der ein Antrieb angeordnet ist, der dafür vorgesehen ist, eine Drehbewegung des Mischbehälters um die erste Rotationsachse anzutreiben,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Maschinenständer ein stationäres Element und ein Schwenkelement aufweist, wo bei das Schwenkelement um eine Schwenkachse relativ zum stationären Element schwenkbar gelagert ist, wobei der Mischbehälter am Schwenkelement drehbar gela gert ist und der Mischerdeckel am Schwenkelement befestigt ist.
2. Mischvorrichtung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenk achse durch den Mischbehälter verläuft.
3. Mischvorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenkelement bezüglich der Schwenkachse mindestens um bis zu 90°, vorzugsweise mindestens um bis zu 180° und besonders bevorzugt mindestens um bis zu 360° schwenkbar ist.
4. Mischvorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rotationsachse und die Schwenkachse senkrecht zueinander angeordnet sind und sich vorzugsweise in einem Punkt schneiden.
5. Mischvorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischeröffnung kreisförmig ausgebildet ist und der Mischbehälter bezüglich der ersten Rotationsachse rotationsymmetrisch, und zwar vorzugsweise ab schnittsweise zylinderförmig oder konusförmig ausgebildet ist.
6. Mischvorrichtung gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischbehälter einen Flansch mit einer der Mischeröffnung zugewandten Fläche und einer der Mischeröffnung abgewandten Fläche aufweist und ein Drehlager vorgesehen ist, das die der Öffnung abgewandte Fläche des Flansches mit dem Schwenkelement verbindet.
7. Mischvorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenkelement ein gegenüber dem Austritt von Schmiermittel dichtes Gehäuse aufweist, welches das Drehlager umgibt.
8. Mischvorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischerdeckel ein bezüglich einer zweiten Rotationsachse drehbar gegenüber dem Mischerdeckel gelagertes Mischelement, vorzugsweise eine Mischerwelle aufweist, das derart ausgebildet und angeordnet ist, dass es sich bei der geschlossenen Position des Mischerdeckels innerhalb des Mischbehälters befindet, wobei die zweite Rotationsachse vorzugsweise parallel und besonders bevorzugt parallel aber nicht identisch zur ersten Rotationsachse ist.
9. Mischvorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenkelement einen Halterahmen mit Drehlager zur Lagerung des Mischbehälters aufweist, wobei der Halterahmen den Mischbehälter zumindest teilweise umgibt, und mindestens ein Wellenabschnitt und ein Schwenklager vorgesehen sind, wobei der Wellenabschnitt schwenkbar im Schwenklager gelagert ist und entweder der Wellenabschnitt an dem Halterahmen und das Schwenklager an dem stationären Element oder der Wellenabschnitt am stationären Element und das Schwenklager am Halterahmen befestigt sind.
10. Mischvorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung eine Antriebsvorrichtung, vorzugsweise eine Hydraulik- oder Pneumatikvorrichtung, aufweist, die sowohl mit dem stationären Element als auch mit dem Schwenkelement verbunden ist und dafür vorgesehen ist, ein Schwenken des Schwenkelements um die Schwenkachse zu ermöglichen.
1 1. Mischvorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischerdeckel gegenüber der Mischeröffnung klappbar gelagert ist, wobei vorzugsweise an dem Schwenkelement eine Antriebsvorrichtung und besonders bevorzugt eine Hydraulik- oder Pneumatikvorrichtung angeordnet ist, die dafür vorgesehen ist, den Mischerdeckel zwischen der geschlossenen und geöffneten Position hin und her zu bewegen.
12. Mischvorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischbehälter eine verschließbare Entleeröffnung aufweist, die derart angeordnet und ausgebildet ist, dass die erste Rotationsachse durch die Entleeröffnung verläuft, und ein Entleerdeckel vorgesehen ist, der zwischen einer geöffneten Po- sition und einer geschlossenen Position hin und her bewegt werden kann, wobei der
Entleerdeckel in der geschlossenen Position die Entleeröffnung verschließt und in der geöffneten Position die Entleeröffnung freigibt.
13. Mischvorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebsvorrichtung, vorzugsweise ein Hydraulik- oder Pneumatikkolbenantrieb, vorgesehen ist, der an dem Schwenkelement befestigt ist und dafür vorgesehen ist, den Entleerdeckel zwischen der geschlossenen und geöffneten Position hin und her zu bewegen, und der Entleerdeckel am Mischbehälter angeordnet ist und in der geschlossenen Position des Entleerdeckels relativ zum Schwenkelement um die erste Rotationsachse drehbar ist.
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