EP3789108A1

EP3789108A1 - Industrielle mischmaschine

Info

Publication number: EP3789108A1
Application number: EP20193532.7A
Authority: EP
Inventors: Wolfgang Rüberg
Original assignee: Dr Herfeld GmbH and Co KG
Current assignee: Dr Herfeld GmbH and Co KG
Priority date: 2019-09-04
Filing date: 2020-08-31
Publication date: 2021-03-10
Anticipated expiration: 2040-08-31
Also published as: US20210060504A1; EP3789108B1; ES2931203T3; DE202019104870U1

Abstract

Eine industrielle Mischmaschine 1 umfasst einen Mischkopf 16 sowie zumindest ein Anschlussmittel zum Anschließen eines ein Mischgut enthaltenden, anschlussseitig offenen Mischcontainers an den Mischkopf 16 zum Zwecke der Ausbildung eines geschlossenen Mischbehälters, welcher Mischkopf 16 als Teil einer schwenkbaren Baugruppe 6 schwenkbar gegenüber einem Gestell 2 dergestalt gelagert ist, so dass der aus Mischkopf 6 und Mischcontainer gebildete geschlossene Mischbehälter zum Durchführen des Mischprozesses gegenüber dem Gestell 2 verschwenkbar ist, und welcher Mischkopf 16 wenigstens ein auf einer den Boden des Mischkopfes 16 durchgreifenden Antriebswelle 18 sitzendes und durch diese rotatorisch angetriebenes Mischwerkzeug 19, 19.1 mit mehreren Radialflügeln 20, 20.1, 20.2; 29, 29.1, 29.2 aufweist, welche Radialflügel 20, 20.1, 20.2; 29, 29.1, 29.2 eine Querschnittsgeometrie aufweisen, gemäß der ausgehend von ihrer maximalen Dicke die Flügeldicke in Rotationsrichtung zum hinteren Flügelende 26 hin abnimmt. In dem Abschnitt abnehmender Flügeldicke ist die Flügelunterseite 24, 30 in Rotationsrichtung zur Horizontalen H stärker angestellt als die Flügeloberseite 25, 31. Eine den hinteren Abschluss 26 der Radialflügel 20, 20.1, 20.2; 29, 29.1, 29.2 mit ihrem jeweilig vorderen, in Rotationsrichtung weisenden Abschluss verbindende gedachte Gerade G ist gleichsinnig zu der Neigung der Flügelunterseite 24, 30 in dem Abschnitt abnehmender Dicke gegenüber der Horizontalen H geneigt.

Description

Die Erfindung betrifft eine industrielle Mischmaschine, umfassend einen Mischkopf sowie zumindest ein Anschlussmittel zum Anschließen eines ein Mischgut enthaltenden, anschlussseitig offenen Mischcontainers an den Mischkopf zum Zwecke der Ausbildung eines geschlossenen Mischbehälters, welcher Mischkopf als Teil einer schwenkbaren Baugruppe schwenkbar gegenüber einem Gestell dergestalt gelagert ist, so dass der aus Mischkopf und Mischcontainer gebildete geschlossene Mischbehälter zum Durchführen des Mischprozesses gegenüber dem Gestell verschwenkbar ist, und welcher Mischkopf wenigstens ein auf einer den Boden des Mischkopfes durchgreifenden Antriebswelle sitzendes und durch diese rotatorisch angetriebenes Mischwerkzeug mit mehreren Radialflügeln aufweist, welche Radialflügel eine Querschnittsgeometrie aufweisen, gemäß der ausgehend von ihrer maximalen Dicke die Flügeldicke in Rotationsrichtung zum hinteren Flügelende hin abnimmt.
Bei industriellen Mischern werden Mischwerkzeuge eingesetzt, die zum Mischen insbesondere von Schüttgut, typischerweise pulverförmigem Schüttgut, wie dieses etwa zum Erstellen von Kunststoffgranulatgemischen oder auch in der Farbindustrie benötigt wird. Mischmaschinen für diese Zwecke verfügen über einen gegenüber einem Gestell schwenkbaren Mischkopf, der gleichzeitig zum Verschließen eines das Mischgut enthaltenden Mischcontainers dient, der zum Zwecke des Mischens eines darin befindlichen Mischgutes an den Mischkopf angeschlossen wird. Nach Anschließen des Behältnisses an den Mischkopf ist aus dem Mischkopf und dem das Mischgut enthaltenen Mischcontainer ein geschlossener Mischbehälter gebildet. Zum Zwecke des Anschließens des Behältnisses an den Mischkopf verfügt der Mischkopf über Anschlussmittel. Hierbei handelt es sich unter anderem um einen in radialer Richtung nach außen abragenden umlaufenden Anschlussflansch, an den der komplementäre Anschlussflansch des Mischcontainers zur Anlage gebracht wird. Hierzu werden beispielsweise Spindelhübe eingesetzt, mit denen der Mischcontainer mit seinem Anschlussflansch gegen den Anschlussflansch des Mischkopfes unter Zwischenschaltung einer Dichtung gepresst wird. Aufgrund des Umstandes, dass bei diesen Mischmaschinen ein das Mischgut enthaltender Mischcontainer an den Mischkopf angeschlossen wird, werden diese Mischer auch als Containermischer angesprochen. Der Mischkopf selbst verfügt über eine konkav gekrümmte Bodenseite, die in eine umlaufende zylindrische Wand übergeht, die konzentrisch zur Zentrumsachse des Mischkopfes verläuft und an ihrem freien Ende den Anschlussflansch trägt. Der Mischkopf trägt zumindest ein Mischwerkzeug, dessen Antriebswelle durch den Boden des Mischkopfes hindurchgeführt ist.
Der Mischkopf selbst ist schwenkbar gegenüber dem Maschinengestell der Mischmaschine angeordnet, damit das Mischen in Bezug auf den Mischkopf in einer Überkopfstellung, bei der der Mischkopf zuunterst und der daran angeschlossene Mischcontainer zuoberst angeordnet sind. Diese Überkopfstellung ist erforderlich, damit das in dem Mischcontainer enthaltene Mischgut in Kontakt mit dem zumindest einen von dem Mischkopf getragenen Mischwerkzeug kommt. Das rotatorisch angetriebene Mischwerkzeug dient zum Erzeugen eines Mischgutstromes innerhalb des geschlossenen Mischraumes. Ein solcher industrieller Mischer ist beispielsweise aus EP 0 225 495 A2 bekannt.
Ein Mischwerkzeug, wie dieses vorstehend beschrieben ist, ist aus DE 20 2016 107 397 U1 bekannt. Die Radialflügel des aus diesem Dokument bekannten Mischwerkzeuges weisen eine Querschnittsgeometrie auf, die der Querschnittsgeometrie der Tragfläche eines Flugzeuges entspricht. Die Querschnittsgeometrie der Radialflügel ist tragflächenförmig geformt und weist eine konvex geformte Oberseite mit im Wesentlichen in Rotationsrichtung nach hinten abnehmender Krümmung und eine Unterseite auf, die von einem konvex gekrümmten, in Rotationsrichtung vorderen Abschnitt stetig in einen konkav gekrümmten hinteren Abschnitt übergeht. Die in Rotationsrichtung weisende Vorderseite ist konvex gekrümmt. Mit diesem Mischwerkzeug soll eine qualitativ gute Durchmischung bei geringem Temperatureintrag und geringer Leistungsabnahme möglich sein. Zudem sollen Wand- und Bodenablagerungen reduziert sein. An ihren radial äußeren Enden können die Radialflügel Außenflügel tragen, die eine keilförmige Querschnittsgeometrie aufweisen, wobei die Dicke der Außenflügel entgegen der Rotationsrichtung abnimmt. Die tragflächenförmige Querschnittsgeometrie der Radialflügel soll für die gute Durchmischung bei relativ niedriger Laufgeschwindigkeit verantwortlich sein. Aufgrund der besonderen Querschnittsgeometrie der Radialflügel ist die Herstellung derselben relativ aufwendig, was die Kosten eines solchen Flügelmischwerkzeuges in die Höhe treibt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Mischmaschine mit einem Mischwerkzeug, welches mehrere Radialflügel der vorbeschriebenen Art aufweist dergestalt weiterzubilden, dass nicht nur bei geringer Laufleistung eine gute Durchmischbarkeit gegeben ist und Boden- bzw. Wandanbackungen im Mischkopf bzw. an den Wänden des Mischcontainers reduziert sind, sondern deren Mischwerkzeug sich auch kostengünstiger herstellen lässt. Darüber hinaus wäre es wünschenswert, wenn mit dem Mischwerkzeug das Mischergebnis zudem noch verbessert werden könnte, um auf diese Weise die erforderliche Mischzeit reduzieren zu können.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine eingangs genannte, gattungsgemäße Mischmaschine, bei der in dem Abschnitt abnehmender Flügeldicke die Flügelunterseite in Rotationsrichtung zur Horizontalen stärker angestellt ist als die Flügeloberseite und bei dem eine den hinteren Abschluss der Radialflügel mit ihrem jeweilig vorderen Abschluss verbindende gedachte Gerade gleichsinnig zu der Neigung der Flügelunterseite in dem Abschnitt abnehmender Dicke gegenüber der Horizontalen geneigt ist.
Bei einer Mischmaschine mit einem derartigen Mischwerkzeug kann trotz der im Vergleich zu vorbekannten Mischwerkzeugen dieser Art einfacheren Geometrie der Querschnitte seiner Radialflügel überraschenderweise ein verbessertes Mischergebnis erzielt werden. Die Radialflügel des Mischwerkzeuges sind mit ihrer Flügelunterseite gegenüber einer Horizontalen stärker angestellt als die Flügeloberseiten, und zwar in dem Abschnitt abnehmender Flügeldicke. Die Horizontale im Rahmen dieser Ausführungen ist eine Gerade in derjenigen Ebene, die rechtwinklig zur Drehachse des Mischwerkzeuges verläuft. Die Flügelunterseite ist in Rotationsrichtung weisend geneigt. Dieses bedeutet, dass eine gedachte Verlängerung der Flügelunterseite in Rotationsrichtung auf den Mischbehälterboden zuläuft. Ferner sind die Radialflügel über ihre gesamte Erstreckung in Rotationsrichtung (ihrer Querschnittsbreite) dergestalt ausgelegt, dass eine den hinteren Abschluss mit dem jeweiligen vorderen Abschluss verbindende gedachte Gerade gleichsinnig zu der Neigung der Flügelunterseite in dem Abschnitt abnehmender Dicke geneigt ist. Damit befindet sich der vordere Abschluss eines solchen Radialflügels, wenn in eine gemeinsame vertikale Ebene mit dem hinteren Flügelabschluss projiziert, in einem tieferen Höhenniveau als der hintere Radialflügelabschluss. Die Radialflügel verjüngen sich ausgehend von ihrer maximalen Dicke zum hinteren Flügelabschluss hin. Die maximale Dicke im Radialflügelquerschnitt befindet sich vorzugsweise von dem in Rotationsrichtung weisenden vorderen Abschluss der Radialflügel beabstandet.
Die Flügeloberseite der Radialflügel ist gemäß einer Ausgestaltung eines solchen Mischwerkzeuges gleichsinnig zu der Flügelunterseite geneigt. Bei einem solchen Mischwerkzeug wird somit die Flügeloberseite insgesamt und somit diese auch in ihrem Abschnitt zwischen der maximalen Flügeldicke und dem hinteren Flügelabschluss genutzt, um infolge der Rotation der Radialflügel den die Flügeloberseite kontaktierenden Mischgutpartikeln ein nach oben gerichtetes Moment zu verleihen. Eine solche Querschnittsgeometrie lässt sich mit geraden Flügelflächen, deren aneinandergrenzende Kanten durchaus verrundet sein können, ausbilden. Soll ein solches zusätzliches, auf das Mischgut einwirkende Aufwärtsmoment nicht eingebracht werden, kann man die Radialflügel auch mit einer horizontalen Flügeloberseite ausgehend von ihrer maximalen Dicke zum hinteren Flügelabschluss hin auslegen.
Eine besonders einfache Radialflügelquerschnittsgeometrie weist einen Radialflügel auf, der hinsichtlich seines Querschnittes spiegelsymmetrisch zu der Ebene, in der sich die den hinteren Abschluss mit dem vorderen Abschluss verbindende Gerade liegt, ausgeführt ist. Die besondere Raumlage der Radialflügel mit ihrer Neigung sorgt auch bei einer solchen geometrisch einfachen Querschnittsauslegung, dass an der Flügelunterseite ein auf die Mischgutpartikel wirkendes, nach oben gerichtetes Moment ausgeübt wird.
Überraschend war es festzustellen, dass mit einer solchen relativ einfachen und von einem üblichen Flügelprofil abweichenden Querschnittsgeometrie der Radialflügel infolge der besonderen Ausrichtung derselben in Bezug auf die Bewegung derselben durch das Mischgut sich ein hervorragendes Durchmischungsergebnis einstellt. Man führt diese nicht unmaßgeblich auf die gegenüber einer Horizontalen geneigten Flügelunterseite zurück, wodurch sich der Raum unter der Flügelunterseite zum Rotationsschatten hin vergrößert. In diesem Unterflügelabschnitt und hinter einem solchen Radialflügel konnten besonders effektive Aufwirbelungen beim Mischvorgang beobachtet werden.
Zumindest in dem Abschnitt abnehmender Flügeldicke sind gemäß einem Ausführungsbeispiel bei den Radialflügeln die Flügelunterseiten von ihrer maximalen Dicke zum hinteren Flügelabschluss hin gerade ausgeführt. In einer weiteren Ausgestaltung ist quasi die gesamte Flügelunterseite gerade ausgeführt, also von dem vorderen bis zu dem hinteren Flügelabschluss. Auch die Flügeloberseite kann zumindest in dem Abschnitt abnehmender Dicke gerade ausgeführt sein. Lediglich den Bereich maximaler Dicke wird man typischerweise gerundet ausführen, ebenso wie die in Rotationsrichtung weisende Flügelvorderseite.
Vorzugsweise ist die Neigung der gedachten Geraden zwischen dem hinteren und dem vorderen Flügelabschluss maximal mit demjenigen Winkel zur Horizontalen geneigt, mit dem die Flügelunterseite in dem Abschnitt zum hinteren Flügelabschluss hin abnehmender Dicke gegenüber der Horizontalen geneigt ist. Die Flügelunterseite weist bei einer solchen Auslegung keine Vertiefungen, wie konkav geformte Abschnitte, auf, was deren Herstellbarkeit vereinfacht.
Die Vorderseite der Radialflügel kann gerundet ausgeführt sein, beispielsweise mit einer Rundung mit konstantem Radius. Es versteht sich, dass der Radius auch nicht konstant sein kann. Dann wird man in aller Regel den Radius zwischen dem in Rotationsrichtung weisenden Abschluss eines solchen Radialflügels zur Flügeloberseite hin mit einem größeren Radius auslegen als denjenigen Teil der Rundung, die den vorderen Abschluss des Radialflügels mit der Flügelunterseite verbindet. Durchaus möglich ist es auch, den vorderen Abschluss eines solchen Radialflügels als Kante, vorzugsweise verrundet auszulegen, und zwar durch Zusammenführen der Flügeloberseite mit der Flügelunterseite.
Eine Verbesserung der Durchmischungswirkung und auch eine weitere Reduzierung von Wandanbackungen kann erreicht werden, wenn die Radialflügel an ihrem Ende jeweils einen Außenflügel tragen. Dieser weist vorzugsweise dieselbe Querschnittsgeometrie auf, wie die Radialflügel. Bei einer solchen Auslegung der Außenflügel sind diese bezüglich ihrer Querschnittsgeometrie angeordnet, dass diejenige Flügelseite, die bei den Radialflügen die Unterseite ist, bei den Außenflügeln die in radialer Richtung nach außen weisende Flügelseite ist. Die Außenflügelseiten der Außenflügel sind vorzugsweise gegenüber einer die Außenflügelseiten einhüllenden zylindrischen Mantelfläche in derselben Weise angestellt, wie die Flügelunterseite gegenüber einer Horizontalen. Der Anstellungswinkel der Flügelaußenseiten gegenüber der einhüllenden zylindrischen Mantelfläche kann derselbe sein wie der Anstellwinkel der Flügelunterseiten gegenüber einer Horizontalen. Der Anstellwinkel der Flügelaußenseiten gegenüber der einhüllenden zylindrischen Mantelfläche kann sich jedoch auch von der Anstellung der Flügelunterseite gegenüber einer Horizontalen unterscheiden, beispielsweise um einige Winkelgrade kleiner sein.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben:

Fig. 1:: Eine perspektivische Ansicht einer industriellen Mischmaschine,
Fig. 2:: eine Unteransicht auf die Unterseite der Kopfplatte des Mischkopfes mit dem von dem Mischkopf getragenen Mischwerkzeug,
Fig. 3:: eine perspektivische Darstellung des Mischwerkzeuges in Alleindarstellung,
Fig. 4:: eine Seitenansicht des Mischwerkzeuges der Figur 3, angeschlossen an die die Kopfplatte des Mischkopfes durchgreifende Antriebswelle,
Fig. 5:: eine vergrößerte Darstellung der Querschnittsgeometrie der Radialflügel des Mischwerkzeuges der Figuren 3 und 4,
Fig. 6:: eine Draufsicht auf die Kopfplatte des Mischkopfes mit einem anderen, auf die Antriebswelle aufgesetzten Mischwerkzeug und
Fig. 7:: eine Seitenansicht entsprechend derjenigen der Figur 4 des auf der Antriebswelle sitzenden Mischwerkzeuges der Figur 6.

Eine Mischmaschine 1 dient zum industriellen Mischen von in einem Mischcontainer befindlichem Mischgut, beispielsweise Kunststoffgranulaten. Die Mischmaschine 1 verfügt über ein Gestell 2, welches bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch zwei Ständer 3, 3.1 bereitgestellt ist. Zwischen den Ständern 3, 3.1 befindet sich im Bereich des Bodens eine Containereinfahrt 4. Die Containereinfahrt 4 ist seitlich in Richtung zu den Ständern 3, 3.1 durch jeweils eine Seitenwand 5, 5.1 begrenzt. In ihrem oberen Abschnitt sind die beiden Ständer 3, 3.1 über eine schwenkbare Baugruppe 6 miteinander verbunden. Die schwenkbare Baugruppe 6 umfasst ein Rahmenbauteil 7, an dessen beide Schmalseiten jeweils eine Schwenkwelle 8 befestigt ist. Die Schwenkwelle 8 ist in den Ständern 3, 3.1 gelagert. In dem Ständer 3 befindet sich ein elektromotorischer Antrieb 9, mit dem die schwenkbare Baugruppe 6 um die Achse ihrer Schwenkwelle 8 verschwenkt werden kann.
Teil der schwenkbaren Baugruppe 6 sind zwei als Spindelhübe ausgeführte Hubeinrichtungen 10, 10.1. Die Hubeinrichtungen 10, 10.1 sind gleich aufgebaut. Nachfolgend ist die Hubeinrichtung 10 von ihrem prinzipiellen Aufbau her beschrieben. Diese Ausführungen gelten gleichermaßen für die Hubeinrichtung 10.1. Die Hubeinrichtung 10 verfügt über eine Hubplatte 11 als Teil einer durch eine Spindel 12 in vertikaler Richtung verfahrbaren Hubplatteneinheit. Auf der Hubplatte befindet sich eine weitere Platte, die zum Containerflansch hin eine Fase besitzt. Dadurch wird der Container beim Anheben zentriert. Die Hubplatteneinheit ist an einer Führung 13 geführt. Angetrieben ist die Spindel 12 durch einen Elektromotor. Mittels der Spindel 12 kann die Hubplatteneinheit in vertikaler Richtung verstellt werden. In Figur 1 ist diese in ihrer untersten Position gezeigt. Teil der Hubplatteneinheit ist des Weiteren ein Arretierungshebel 14, der um eine vertikale Schwenkachse aus seiner in Figur 1 gezeigten Grundstellung in Richtung der Mischcontaineraufnahme verschwenkt werden kann. Die Verschwenkung des Arretierhebels 14 dient zum Verriegeln eines in die Containereinfahrt 4 eingefahrenen Mischcontainers. Der Arretierungshebel 4 wirkt gegen die Außenwandung eines solchen Mischcontainers. Die Hubeinrichtung 10 ist mittels eines Elektromotors 15 als Teil der schwenkbaren Baugruppe 6 in Richtung der Längserstreckung der Schwenkachse der schwenkbaren Baugruppe 6 verfahrbar. Der Elektromotor 15 treibt zu diesem Zweck jeweils einen Spindelantrieb an.
Die schwenkbare Baugruppe umfasst des Weiteren einen Mischkopf, von dem in Figur 1 seine Oberseite (Außenseite) erkennbar ist.
Der Mischkopf 16 mit den beiden Hubeinrichtungen 10, 10.1 ist innerhalb des Rahmenbauteils 7 kardanisch aufgehängt. Mittels eines Schwenkantriebes S kann der Mischkopf 16 mit seinen beiden Hubeinrichtungen 10, 10.1 um eine quer zur Schwenkachse des Rahmenbauteils 7 verlaufende Drehachse verschwenkt werden. Infolge dessen kann der Mischkopf 16 um zwei rechtwinklig zueinander stehende Achsen bei einem Betrieb der Mischmaschine 1 verschwenkt werden. Dieses erlaubt die Durchführung eines Mischprozesses, bei dem ein an den Mischkopf 16 angeschlossener Mischcontainer eine mehrdimensionale Pendelbewegung ausführt.
Teil des Mischkopfes 16 ist eine einen Boden zum Mischbehälterinneren bildende Kopfplatte 17. Eine Antriebswelle 18 durchgreift die Kopfplatte 17 und ist von einem Elektromotor 19 angetrieben (s. Figur 2). Auf der Antriebswelle 18 sitzt mit Abstand zu der den Boden bildenden Oberseite der Kopfplatte 17 ein Mischwerkzeug 19. Bei dem Mischwerkzeug 19 handelt es sich um ein Flügelwerkzeug, welches drei Radialflügel 20, 20.1, 20.2 trägt. Die Radialflügel 20, 20.1, 20.2 sind mit gleichem Winkelabstand zueinander an die Nabe 21 des Mischwerkzeuges 19 angeschlossen. Die Radialflügel 20, 20.1, 20.2 sind alle identisch aufgebaut. Jeder Radialflügel 20, 20.1, 20.2 trägt an seinem radial äußeren Abschluss einen Außenflügel 22, 22.1, 22.2, angeschlossen jeweils an die Flügeloberseite. Der Anschluss der Außenflügel 22, 22.1, 22.2 ist in den Figuren schematisch dargestellt. In der Praxis wird man den Radialflügel jeweils durchgehend mit einem leichten Radius zwischen den beiden Flügelpartien ausführen.
In Figur 2 ist die innere Mantelfläche 23 eines an den Mischkopf 16 angeschlossenen, im Übrigen nicht näher dargestellten Mischcontainers gezeigt. Dieses dient zur Visualisierung des radial äußeren Abstandes der Außenflügel 22, 22.1, 22.2 von der durch die Mantelfläche wiedergegebenen Innenseite eines Mischcontainers.
Figur 3 zeigt das Mischwerkzeug 19 in einer perspektivische Ansicht in Alleindarstellung. Aus dieser Darstellung wird bereits die Querschnittsgeometrie der Radialflügel 20, 20.1, 20.2 deutlich. Diese ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren 4 und 5 anhand des Radialflügels 20 erläutert. Der Radialflügel 20 - Gleiches gilt auch für die beiden weiteren Radialflügel 20.1, 20.2 - weisen eine entgegen der Drehrichtung weisende keilförmige Querschnittsgeometrie mit gerundeter, in Rotationsrichtung weisender Stirnfläche auf. Die Rotationsrichtung des Mischwerkzeuges 19 ist in diesen Figuren mit einem Blockpfeil kenntlich gemacht.
Figur 5 zeigt das Querschnittsprofil des Radialflügels 20 in einer vergrößerten Darstellung, und zwar ohne den endseitig darauf angeformten Außenflügel 22. Der Radialflügel 20 ist gegenüber einer Horizontalen H angestellt, und zwar mit einer Neigungsrichtung in Richtung zur Kopfplatte 17 des Mischkopfes 16 in Rotationsrichtung. Diese befindet sich in der Darstellung in der horizontalen Ebene. Diese Ebene ist auch unabhängig der aktuellen Raumlage der Kopfplatte diejenige Ebene, die rechtwinklig zur Rotationsachse des Mischwerkzeuges 19 aufgespannt ist. In der in den Figuren gezeigten Raumlage der Querschnittsgeometrie des Radialflügels 20 schließt die gerade und somit ohne zusätzliche Konturen ausgeführte Flügelunterseite 24 mit der Horizontalen H einen Winkel α von etwa 25° ein. Die Flügeloberseite 25 ist ebenfalls gerade ausgeführt und bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gleichsinnig zu der Flügelunterseite 24 geneigt, allerdings nur um wenige Grade. Die Neigung der Flügeloberseite 25 ist auch in der Darstellung der Figur 4 des Mischwerkzeuges 19 an dem Radialflügel 20.2 erkennbar, in welcher Ansicht der Radialflügel 20.2 von seiner Vorderseite her gezeigt und in dieser Perspektive die aufgrund ihrer Neigung ansteigende Flügeloberseite sichtbar ist. Die Flügelunterseite 24 und die Flügeloberseite 25 stellen mit ihren geraden Abschnitten denjenigen Abschnitt des Radialflügels 20 dar, dessen Dicke in Richtung zum hinteren Flügelabschluss 26 hin von seiner maximalen Dicke abnimmt.
Aufgrund der beschriebenen Anstellung befindet sich der durch das Flügelende 26 bereitgestellte rückseitige Abschluss des Radialflügels 20 in Bezug auf eine Vertikale auf einem höheren Niveau als der in Rotationsrichtung weisende vordere Abschluss des geraden Abschnittes der Flügeloberseite 25. Die ohne zusätzliche Konturen gerade ausgeführte Flügelunterseite 24 und Flügeloberseite 25 sind aufgrund ihrer unterschiedlichen Neigung am Flügelende 26 zusammengeführt. Die Flügelunterseite 24 schließt mit der Flügeloberseite 25 einen Winkel β von etwa 20° ein. In Rotationsrichtung weisend ist die Stirn 27 des Radialflügels 20 gerundet ausgeführt, und zwar bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit gleichbleibendem Krümmungsradius. Wesentlich bei der Gestaltung der Querschnittsgeometrie des Radialflügels 20 ist, dass eine das Flügelende 26 mit dem in Rotationsrichtung weisenden stirnseitigen Flügelabschluss verbindende Gerade G gleichsinnig zu der Neigung der Flügelunterseite 24 geneigt ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Neigung dieser Geraden G mit etwa 12° um etwa die Hälfte geringer als die Neigung der Flügelunterseite 24 gegenüber der Horizontalen H. Der Radialflügel 20 ist in Bezug auf diejenige Ebene, in der sich die Gerade G befindet, spiegelsymmetrisch aufgebaut. Die Ebene, in der sich die Gerade G befindet, ist die Mittellängsebene des Radialflügels 20.
Bei einer Rotation des Mischwerkzeuges 19 in der in den Figuren gezeigten Drehrichtung wird über die gekrümmte Stirn 27 oberhalb ihres Scheitels auftreffendes Mischgut in vertikaler Richtung nach oben zur Flügeloberseite 25 geleitet. Hierdurch erhält das Mischgut ein in vertikaler Richtung nach oben gerichtetes Moment, was durch die in Rotationsrichtung geneigte Anstellung der Flügeloberseite 25 unterstützt wird. Durch diese wird das Mischgut, durch das der Radialflügel 20 bewegt wird, schaufelartig in vertikaler Richtung nach oben angehoben bzw. von dem Radialflügel 26 weggeschleudert. Zugleich wird aufgrund der gerundeten Stirn 27 unterhalb ihres in Rotationsrichtung weisenden Scheitels befindliches Mischgut in vertikaler Richtung zur Kopfplatte 17 bewegt. Allerdings bewirkt die Anstellung der Flügelunterseite 24 vor dem Hintergrund des durch den Radialflügel 20 verdrängten Mischgutes in dem sich zum Flügelende 26 hin vergrößernden Raum unterhalb des Radialflügels einen gewissen Unterdruck, durch den unterhalb der Flügelunterseite 24 des Radialflügels 20 befindliches Mischgut nach oben gerissen wird und von dem nachfolgenden Radialflügel 20.2 erfasst und über seine Flügeloberseite ein weiteres, die Mischgutpartikel in vertikaler Richtung nach oben förderndes Moment erhalten. Diese besondere Wirkungsweise begründet die intensive Durchmischung von mit dem Mischwerkzeug 19 gemischten Mischgut.
Der Außenflügel 22 am Radialflügel 20 zeigt dieselbe Querschnittsgeometrie wie der Radialflügel 20 und in Bezug auf die Mantelfläche 23 eines Mischcontainers dieselbe Flügelanstellung. Wie aus der Draufsicht der Figur 2 erkennbar, ist die in radialer Richtung nach außen weisende Flügelseite 28 ebenso gegenüber der Mantelfläche 23 angestellt, wie die Flügelunterseite 24 gegenüber der Horizontalen H. Der Anstellungswinkel der Flügelseite 28 des Außenflügels 22 mit der Mantelfläche 23 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel um wenige Winkelgrade kleiner als der Anstellungswinkel α der Flügelunterseite 24 gegenüber der Horizontalen H.
Figur 6 zeigt ein weiteres Mischwerkzeug 19.1, welches prinzipiell aufgebaut ist, wie das Mischwerkzeug 19 der vorstehenden Figuren. Das Mischwerkzeug 19.1 unterscheidet sich in der konkreten Querschnittsgeometrie seiner Radialflügel 29, 29.1, 29.2 von denjenigen des Mischwerkzeuges 19. Die Querschnittsgeometrie dieser Radialflügel 29, 29.1, 29.2 ist anschaulicher in der Seitenansicht des Mischwerkzeuges 19.1 der Figur 7 erkennbar. Die Querschnittsgeometrie des Radialflügels 29 - Gleiches gilt auch für die beiden anderen Radialflügel 29.1, 29.2 - unterscheidet sich von derjenigen des Radialflügels 20 dadurch, dass die Flügelunterseite 30 insgesamt gerade ausgeführt ist und die Flügelunterseite 30 somit der gedachten Geraden entspricht, die das Flügelende mit dem vorderen Abschluss verbindet. Die Flügeloberseite 31 weist einen geraden hinteren Abschnitt auf, durch den der Abschnitt abnehmender Dicke ausgehend von der maximalen Dicke des Radialflügels 29 definiert ist. Dieser Radialflügel 29 hat seine größte Dicke (Abstand von Flügelunterseite 30) zur Flügeloberseite 31 gegenüber dem Radialflügel 20 etwas weiter von seinem vorderen Abschluss zurückversetzt. An dieser Stelle ist die Flügeloberseite 31 unter Ausbildung eines Scheitels gerundet ausgeführt und vorderseitig an die Flügelunterseite 30 unter Ausbildung einer Kante herangeführt.
Bei einer Rotation des Mischwerkzeuges 19.1 wird von dem Radialflügel 29 Mischgut ausschließlich nach oben und somit von der Kopfplatte 17 weg gefördert. Bei diesem Mischwerkzeug 19.1 wird bei einem Betrieb mehr Mischgut, welches von dem Radialflügel 29 nicht erfasst wird und sich in Richtung zur Kopfplatte 17 unterhalb seiner Bewegungsbahn befindet, aufgewirbelt, da von dem Radialflügel 29 im Unterschied zu dem Radialflügel 20 keine Mischgutanteile von diesem in Richtung zur Kopfplatte 17 hin verdrängt werden.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben worden. Ohne den Umfang der geltenden Ansprüche zu verlassen, ergeben sich für einen Fachmann weitere Möglichkeiten, die Erfindung umzusetzen, ohne dass dieses im Rahmen dieser Ausführungen näher erläutert werden müsste.

Bezugszeichenliste

1	Mischmaschine	31	Flügeloberseite
2	Gestell
3, 3.1	Ständer	G	Gerade
4	Containereinfahrt	H	Horizontale
5, 5.1	Seitenwand	S	Schwenkantrieb
6	schwenkbare Baugruppe	α	Winkel
7	Rahmenbauteil	β	Winkel
8	Schwenkachse
9	Antriebseinheit
10, 10.1	Hubeinrichtung
11	Hubplatte
12	Spindel
13	Führung
14	Arretierungshebel
15	Elektromotor
16	Mischkopf
17	Kopfplatte
18	Antriebswelle
19	Elektromotor
20, 20.1, 20.2	Radialflügel
21	Nabe
22, 22.1, 22.2	Außenflügel
23	Mantelfläche
24	Flügelunterseite
25	Flügeloberseite
26	Flügelende
27	Stirn
28	Flügelseite
29, 29.1, 29.2	Radialflügel
30	Flügelunterseite

Claims

Industrielle Mischmaschine, umfassend einen Mischkopf (16) sowie zumindest ein Anschlussmittel zum Anschließen eines ein Mischgut enthaltenden, anschlussseitig offenen Mischcontainers an den Mischkopf (16) zum Zwecke der Ausbildung eines geschlossenen Mischbehälters, welcher Mischkopf (16) als Teil einer schwenkbaren Baugruppe (6) schwenkbar gegenüber einem Gestell (2) dergestalt gelagert ist, so dass der aus Mischkopf (6) und Mischcontainer gebildete geschlossene Mischbehälter zum Durchführen des Mischprozesses gegenüber dem Gestell (2) verschwenkbar ist, und welcher Mischkopf (16) wenigstens ein auf einer den Boden des Mischkopfes (16) durchgreifenden Antriebswelle (18) sitzendes und durch diese rotatorisch angetriebenes Mischwerkzeug (19, 19.1) mit mehreren Radialflügeln (20, 20.1, 20.2; 29, 29.1, 29.2) aufweist, welche Radialflügel (20, 20.1, 20.2; 29, 29.1, 29.2) eine Querschnittsgeometrie aufweisen, gemäß der ausgehend von ihrer maximalen Dicke die Flügeldicke in Rotationsrichtung zum hinteren Flügelende (26) hin abnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Abschnitt abnehmender Flügeldicke die Flügelunterseite (24, 30) in Rotationsrichtung zur Horizontalen (H) stärker angestellt ist als die Flügeloberseite (25, 31) und dass eine den hinteren Abschluss (26) der Radialflügel (20, 20.1, 20.2; 29, 29.1, 29.2) mit ihrem jeweilig vorderen, in Rotationsrichtung weisenden Abschluss verbindende gedachte Gerade (G) gleichsinnig zu der Neigung der Flügelunterseite (24, 30) in dem Abschnitt abnehmender Dicke gegenüber der Horizontalen (H) geneigt ist.
Mischmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in dem Abschnitt abnehmender Flügeldicke die Flügelunterseite (24, 30) gerade ausgeführt ist.
Mischmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest weitestgehend die gesamte Flügelunterseite (30) gerade ausgeführt ist.
Mischmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest weitgehend die Flügeloberseite (25, 31) in dem Abschnitt abnehmender Dicke gerade ausgeführt ist.
Mischmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Radialflügel im Querschnitt spiegelsymmetrisch zu der gedachten Geraden (G) ausgeführt sind.
Mischmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung der gedachten Geraden (G) zwischen dem jeweilig hinteren und dem jeweilig vorderen Flügelabschluss der Radialflügel (20, 20.1, 20.2; 29, 29.1, 29.2) maximal mit demjenigen Winkel geneigt ist, mit dem die Flügelunterseite (24, 31) in dem Abschnitt abnehmender Dicke gegenüber der Horizontalen (H) geneigt ist.
Mischmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die in Rotationsrichtung weisende Vorderseite der Radialflügel (20, 20.1, 20.2) gerundet ausgeführt ist.
Mischmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rundung an den Flügelvorderseiten der Radialflügel (20, 20.1, 20.2) mit konstantem Radius ausgeführt ist.
Mischmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in den Rundungsenden die Radialflügel (20, 20.1, 20.2) ihre maximale Dicke aufweisen.
Mischmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der in Rotationsrichtung weisende vordere Abschluss der Radialflügel (29, 29.1, 29.2) durch eine die Flügeloberseite (31) mit der Flügelunterseite (30) zusammenführende Kante gebildet ist.
Mischmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischwerkzeug (19, 19.1) drei Radialflügel (20, 20.1, 20.2; 29, 29.1, 29.2) aufweist.
Mischmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Radialflügel (20, 20.1, 20.2; 29, 29.1, 29.2) an ihrer Oberseite einen Außenflügel (22, 22.1, 22.2) tragen.
Mischmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der vordere, sich von der Oberseite der Radialflügel wegerstreckende Abschluss der Außenflügel (22, 22.1, 22.2) entgegen der Rotationsrichtung des Mischwerkzeuges (19, 19.1) geneigt ist.
Mischmaschine nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsgeometrie der Außenflügel (22, 22.1, 22.2) derjenigen der Radialflügel (20, 20.1, 20.2; 29, 29.1, 29.2) entspricht, wobei diejenige Flügelseite, die bei den Radialflügeln (20, 20.1, 20.2; 29, 29.1, 29.2) die Unterseite (24, 30) ist, bei den Außenflügeln (22, 22.1, 22.2) die in radialer Richtung nach außen weisende Flügelseite (28) ist und diese gegenüber einer die Außenflügelaußenseiten einhüllenden zylindrischen Mantelfläche in derselben Weise angestellt ist, wie die Unterseiten der Radialflügel (20, 20.1, 20.2; 29, 29.1, 29.2) gegenüber einer Horizontalen (H).
Mischmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Anstellwinkel der Außenflügelaußenseiten gegenüber der die Außenflügelaußenseiten einhüllenden zylindrischen Mantelfläche kleiner ist als derjenige, mit dem die Unterseiten (24, 30) der Radialflügel (20, 20.1, 20.2; 29, 29.1, 29.2) gegenüber einer Horizontalen angestellt sind.