EP3883678A1 - Mixing tool for an industrial mixing machine, mixing tool set having such mixing tools, and mixing machine having such a mixing tool set - Google Patents

Mixing tool for an industrial mixing machine, mixing tool set having such mixing tools, and mixing machine having such a mixing tool set

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EP3883678A1
EP3883678A1 EP20702594.1A EP20702594A EP3883678A1 EP 3883678 A1 EP3883678 A1 EP 3883678A1 EP 20702594 A EP20702594 A EP 20702594A EP 3883678 A1 EP3883678 A1 EP 3883678A1
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EP
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mixing
tool
mixing tool
rotation
hub
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EP3883678B1 (en
EP3883678B8 (en
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Wolfgang Rüberg
Matthias Tölle
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Dr Herfeld GmbH and Co KG
Original Assignee
Dr Herfeld GmbH and Co KG
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Publication of EP3883678B1 publication Critical patent/EP3883678B1/en
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    • B01F27/808Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with stirrers driven from the bottom of the receptacle

Definitions

  • Mixing tool for an industrial mixing machine mixing tool set with such mixing tools and mixing machine with such a mixing tool set
  • the invention relates to a mixing tool for an industrial mixing machine for mixing a mix typically consisting of several components with a hub with means for connecting the mixing tool to a rotary-driven mixing tool shaft and with at least two similar mixing tool blades. Also described are a mixing tool set that has two such mixing tools and a mixing device with such a mixing tool set.
  • Industrial mixing machines are used for mixing bulk goods, typically powdery bulk goods, as is required for creating plastic granulate mixtures or in the paint industry.
  • Such mixing machines have a pivotable mixing head compared to egg nem frame, which is also used to close a mixing container containing the mix, which is connected to the mixing head for the purpose of mixing a mixture therein. Due to the fact that a mixing container containing the material to be mixed is connected to the mixing head in these mixing machines, these are also referred to as container mixers.
  • a tool shaft which is driven or driven in rotation, passes through the bottom of the mixing head of such a mixing machine.
  • a mixing tool sits on the tool shaft, through which the mixing particles contained in the mixing container are mixed together during the mixing process.
  • Such a mixing tool has two mixing tool blades diametrically opposite one another with respect to a tool hub. These are located in the plane transverse to the axis of rotation, and therefore in the plane of the hub of the mixing tool. If such a mixing tool, when covered by the material to be mixed, is driven in rotation, the material to be mixed is set into a rotary movement with a movement component directed outwards in the radial direction. This is responsible for that a mixing thrombus is formed within the mixing container. The material moved outward in the radial direction is moved away from the mixing tool over the walls of the mixing container and, since moved against the force of gravity, falls back inside the mixing container in the direction of the mixing tool.
  • heating mixers are used in such cases.
  • Such heating mixers - the same applies to cooling mixers - are expensive in their construction and operation. These cannot be operated as container mixers.
  • Mixing in a heating mixer therefore requires that the mix in a container, typically a mixing container, is filled into the heating mixer and removed from it after the mixing process has been completed. Not only filling and emptying requires additional measures, but also cleaning the same when changing batches.
  • heat input into the mix is also possible with container mixers.
  • Mixing tool sets are used for this, typically with three mixing tools, one of which clears the ground Is mixing tool.
  • the two mixing tools located above the floor-clearing tool have opposite mixing tool blades.
  • the mixing tool blades are in a common plane with the hub.
  • the energy input is controlled via the speed at which the mixing tools of such a mixing tool set are driven.
  • the time required to introduce the desired heat into the mix is considered too long. Accordingly, the demand for shorter cycle times cannot be satisfied with such mixers.
  • the mixing process is determined by the duration of the necessary energy input and not by the time required for mixing the mixed material particles.
  • the invention is therefore based on the object to remedy this.
  • an initially mentioned generic mixing tool in which the mixing tool blades each have an opposite angle to the plane of the hub in opposite directions with respect to the longitudinal extent of the axis of rotation, each of which has a radial direction from the hub Shaping mixing wing section, which extends away from the plane of the hub in the direction of rotation and in the radial direction and is inclined in the opposite direction to the connecting section, is formed.
  • This mixing tool is designed for mixing mixed material, in particular of such mixed material, which is to be mixed intensively at temperatures which are higher than the ambient temperature.
  • this mixing tool is designed to introduce energy into the material to be mixed and thus to ensure a temperature rise in the mixing process.
  • the energy is introduced into the mix in principle in two height ranges, which height ranges are spaced apart from one another in the direction of the extent of the axis of rotation. This is achieved by providing a connecting section each in each mixing tool wing, which is the hub of the Mixing tool connects to a mixing wing section and the two connecting sections are angled in opposite directions in the longitudinal extent of the axis of rotation.
  • the one mixing wing section is in a different position with respect to the longitudinal axis of the mixing tool than the other mixing tool wing.
  • This spacing of the mixing tool blades leads to the two above-mentioned height ranges within the material to be mixed.
  • the actual mixing work is carried out by the mixing wing sections, even if, depending on the design, the connecting section can additionally have a mixing and / or energy input functionality.
  • the dacasab section is not made in the direction of rotation.
  • the mixing wing sections extend outward from the connecting section in the radial direction, and these can have a sickle-like curvature in the radial direction.
  • the mixing blade sections themselves can be made flat. A curved configuration is also conceivable.
  • the mixing wing sections can pass into the respective connecting section. Otherwise, the mixing wing sections are formed at an angle on the respective connecting section.
  • the mixing wing sections are inclined in opposite directions to the connecting sections. What is remarkable about this mixing tool is the position of the mixing vane sections in relation to the plane of the hub.
  • the mixing vane sections are positioned opposite the plane of the hub, which plane is the plane transverse to the axis of rotation, in two directions of this plane, namely in the direction of rotation and in the radial direction of the axis of rotation.
  • the mixing wing sections assume a spatial position inclined in the direction of rotation and in the radial direction.
  • the angle of attack of the mixing wing sections can be different or the same in both directions.
  • a typical angle of attack can be specified as 10 to 15 degrees.
  • the angle of attack will be selected depending on the material to be mixed and the intended speed of rotation, since more or less energy is introduced into the material to be mixed when the mixing tool rotates, depending on the angle of attack.
  • the inclination of the mixing vane sections a moment corresponding to the inclination is introduced into the mixed material particles, the moment of motion having a vectorial portion corresponding to the inclination in the axial direction away from the mixing tool.
  • the material to be mixed is acted on in the axial direction away from the mixing tool, but also with a moment of motion directed in the direction of the axis of rotation or in the direction of the axis of rotation .
  • the energy input can be controlled via the speed of rotation of the mixer, which means that the temperature input into the mix can also be controlled.
  • the inclination of the mixing vane sections in two directions of the hub plane means that the throwing direction of the material to be mixed from the mixing vane sections is not parallel to the axis of rotation, but is directed towards or away from the axis of rotation to the extent of this. If the torque is designed to move the mix to the axis of rotation, the mix flow generated in the mixing container by the mixing tool is kept away from the walls of the mixing container, so that wall caking of the mixture is effectively avoided. The mixing material is conveyed away from the mixing container by such a mixing tool. Such an adjustment of the mixing vane sections therefore makes it possible for one and the same mixing tool to be used for mixing containers with different diameters.
  • the diameter of the mixing tool was matched to the diameter of the mixing container, which was necessary since the side walls of the mixing container were required to guide the mixture in order to generate the mixture flow.
  • Such an adaptation is fundamentally not necessary in a mixing machine with the mixing tool according to the invention, since the mixing tool is largely responsible for the formation of a mixing trombus, while the side walls of the mixing container only prevent excessive distribution of the conveyed mixture.
  • a mixing machine can also be equipped with such a mixing tool Mixing head mixing containers with a different diameter of their connecting flange can be connected.
  • This mixing tool can be used in the mixing head of a conventional container mixer known per se, with which then such mix can also be mixed, which could only be mixed conventionally only in heating mixers or in conventional container mixers with a correspondingly long process duration of the mixing. This not only simplifies handling, but also shortens the process time compared to conventional mixing processes with heating mixers. This is not just because there is no need to fill and drain the heating mixer.
  • the heat input with such a mixing tool is more intensive, since the induced rotary movement, by which the entire mix is recorded, causes the energy and thus the heat input and does not have to be waited until the mix is used when a heating mixer is used by heat conduction in the In the event of a wall contact or heat radiation in the absence of wall contact, it is sufficiently heated. In a heating mixer, only the mixed material particles transported in the area near the wall are heated, which explains that it takes some time until the entire mixed material has reached the desired mixing temperature.
  • such a mixing tool has two mixing tool vanes opposite one another to the axis of rotation of the hub.
  • Such a mixing tool can also have several, for example three or four, mixing tool blades.
  • the result of the high energy input and very short cycle times of, for example, only 3 to 4 minutes achieved with this mixing tool when mixing plastic granulate for PVC production and reaching a mixing temperature of 110 ° C is surprising, since the prevailing teaching stipulates that the mixing tool has to move the mixing particles, however, only as little energy as possible has to be entered into the mix and, in the case of temperature control, the mixing process must be carried out in a heating or cooling mixer.
  • the end faces of the mixing tool blades pointing in one and the other direction of rotation are asymmetrical with respect to a central longitudinal plane intersecting the mixing blade section. This different contour on the two faces of a mixing wing section also allows an influence on the energy input. Due to the asymmetrical design of the mixing vane sections, the energy input into the mix with a rotating drive of the mixing tool in one direction is different than in the other direction.
  • the mixing wing sections are designed asymmetrically with respect to the aforementioned central longitudinal plane, the end face pointing in one direction of rotation or a portion thereof can be designed as a cutting edge while the other end face is blunt. If such a mixing tool is operated with its cutting edge pointing in the direction of rotation, the mixing material is mixed and also homogenized by the operation of the mixing tool. Through an alternating turning operation of the mixing tool within a mixing ratio of a mixing machine and a change in the speed, the mixing process can be controlled and adapted particularly well to the properties of the material to be mixed.
  • the end face of such a mixing blade which forms the cutting edge, is made sickle-shaped.
  • the sickle shape can be introduced by introducing a curved piece into the otherwise just executed end face carrying the cutting edge.
  • the depth of the sickle shape will generally be provided at about 5 to 15% of the width of the mixing wing section.
  • the mixing blade sections each end in a mixing blade tip which is arranged eccentrically with respect to the mixing blade width.
  • the mixing blade tip can be located in the extension of a straight section of an end face adjoining the hub.
  • such a mixing vane section is asymmetrical to the central longitudinal plane intersecting the mixing vane section, in which also the axis of rotation is located. If a sickle-shaped section - with or without cutting edge - is provided on one end of the mixing wing section, this can end with its radially outer section in the mixing wing tip.
  • the mixing wing sections end radially on the outside in an asymmetrical mixing wing tip arranged asymmetrically to the central longitudinal plane
  • the end face opposite the shorter end face of the mixing wing section can be rounded starting from the mixing wing tip.
  • the radius of curvature can be constant or can also increase with increasing distance of the end face from the mixing wing tip.
  • the mixing vane sections are set in opposite directions with respect to the hub plane according to an embodiment in the direction of rotation of the mixing tool.
  • the direction of action or throw-off of such a mixing tool is then different between the two mixing blades or mixing blade sections. While one section of the mixing blade gives the material to be mixed an impulse in the one longitudinal axial direction, the material to be mixed experiences a movement impulse in the opposite axial longitudinal direction by the other section of the mixing blade.
  • energy is introduced by such a mixing tool both towards and away from the bottom of a mixing container.
  • the same also applies to a dropping in the direction of the axis of rotation or in the direction away from the axis of rotation.
  • a radial movement impulse which is introduced into the material to be mixed by the mixing vane sections, the centrifugal force acting on the material by rotation in the circumferential direction can, if desired, be counteracted.
  • the hub of such a mixing tool has a shaft bushing with means for torque-locking connection of the mixing tool to a drive shaft.
  • a means it can are, for example, a key holder.
  • two feather key receptacles are provided so that the mixing tool can be arranged on a tool shaft of a mixing machine in two positions, each offset by 90 degrees in the direction of rotation.
  • This allows a tool shaft to be equipped with two such mixing tools, which are connected to one another by 90 degrees in the direction of rotation connected to the tool shaft.
  • a mixing tool set formed from two such mixing tools, correspondingly more energy is introduced into the mix.
  • the energy input and thus the mixing result can also be influenced by the arrangement of the mixing tools of such a mixing tool set.
  • the mixing tools of such a mixing tool set can be viewed in the same direction or in opposite directions to each other.
  • the mixing tool or the next-to-ground mixing tool of a plurality of mixing tools of this or other type having a mixing tool set will typically be arranged at a distance from the bottom of the mixing container or mixing head, specifically because of the opposing position of the mixing blade sections in a mixing blade section Ejection direction towards the ground.
  • it is advisable to additionally provide a ground clearing tool typically sitting on the same tool shaft as the mixing tool or tools.
  • a ground clearing tool supports the mixing process, but is primarily used to empty the mixing container.
  • a mixing tool set formed from at least two such mixing tools the two mixing tools can be arranged in the same sense or in opposite directions to one another.
  • An opposing arrangement is an arrangement in which, in the case of two identical mixing mechanisms, the one mixing tool is turned 180 degrees around its mixing tool and is fixed to the axis of the other mixing tool on the drive shaft. In this way, the mixing process can be intensified, since the mixing tools then introduce it Movement impulses are directed in different directions. Therefore, mixing with such a mixing tool set is particularly suitable when a very high degree of shear and thus energy is to be introduced into the mix.
  • 1 is a perspective view of a mixing tool for an industrial mixing machine
  • FIGS. 3a-3c different views of the mixing tool of FIG. 1,
  • FIG. 6 a further mixing tool set corresponding to that of FIG. 4, but with yet another arrangement of the two mixing tools
  • FIG. 7 a perspective, partially sectioned illustration of a mixing container with the tool set according to FIGS. 4 and
  • Fig. 8 a schematic representation of the mixing head
  • a mixing tool 1 for an industrial mixing machine for mixing, for example, plastic granules in connection with the manufacture of PCV is produced in the illustrated embodiment as a bent part made of stainless steel.
  • the mixing tool 1 comprises a hub 2 with a shaft bushing 3.
  • the shaft bushing 3 has two Passfe derfactn 4, 4.1, which are arranged at an angle of 90 degrees to each other.
  • the tool shaft on which the mixing tool 1 is to be mounted has a complementary feather key, so that the mixing tool 1 can be fastened to it in two different positions with respect to the feather key of the tool shaft.
  • the hub 2 forms the central or central component of the mixing tool 1.
  • the mixing tool blades 5, 5.1 are constructed in the same way, thus point-symmetrically to the axis of rotation D (see FIG. 2).
  • the mixing tool blade 5 is described in more detail below. The same designs apply equally to the mixing tool wing 5.1.
  • the mixing tool wing 5 comprises a connecting section 6 and a mixing wing section 7.
  • the connecting section 6 is formed at an angle on the hub 2.
  • the angle that the connecting section 6 makes with the plane of the hub 2 is typically between 30 to 45 degrees. In the illustrated embodiment, this angle a is 42 degrees (see also FIG. 3b).
  • the bending line with which the connecting section 6 is angled relative to the plane of the hub 2 is identified in the illustration of FIG. 2 showing the development of the mixing mechanism 1 with the reference symbol 8.
  • the connecting section 6 is thus angled relative to the hub due to the orientation of the bending line 8 only in the direction of the longitudinal extent of the axis of rotation relative to the hub 2 and is therefore not set in the direction of rotation.
  • the mixing wing section 7 is angled relative to the plane of the connecting section 6, namely along a bending line 9 (see FIG. 2).
  • the bending line 9 does not run transversely to the longitudinal extent of the mixing tool wing 5, but with a certain inclination to it, which inclination in the exemplary embodiment shown is approximately 33 degrees with respect to one running line 9.1 is executed. In Figure 2, this angle is made known with ß.
  • the mixing wing section 7 is positioned with respect to the plane of the hub 2, specifically in the direction of rotation or rotation, and seen in the radial direction. This has the effect that when the mixing tool 1 is driven to the left, as indicated by arrows in FIG is directed towards the hub 2.
  • the direction of rotation is reversed (clockwise rotation)
  • the material to be mixed experiences a downward and in the radial direction outward movement impulse through the underside of the mixing blade section 7.1 shown in FIG. 1.
  • the mixing tool 1 is driven to the left, the mix thus experiences a downward and outward movement impulse through the underside of the mixing blade section 7.1.
  • the plan view of the development of the mixing tool 1 in FIG. 2 makes it clear that the mixing blades 5, 5.1 are asymmetrical with respect to a central longitudinal plane, the track of which is identified in FIG. 2 by the reference symbol M.
  • the face of a counterclockwise drive of the mixing tool 1 pointing in the direction of rotation is executed in the embodiment shown in the area of the Mischerielabschnit tes 7 sickle-shaped. This supports the energy input into the mix to be mixed.
  • the crescent-shaped design of the end of the mixing wing section 7 pointing in the direction of rotation in the case of a drive rotating to the left supports the conveying of mixed material away from a wall of a mixing container enclosing the mixing unit 1.
  • the crescent-shaped section of this end face of the mixing-wing section 7 is designed as a cutting edge. Due to the employment of the mixing wing section 7 has the upper edge of this end face in the direction of rotation, so that a certain cutting or homogenizing effect is achieved by this.
  • the asymmetrical design of the mixing blade section 7 in relation to the track of the center plane in FIG. 2 identified by the reference symbol M, in which the axis of rotation D is also located, is due to the fact that both end faces of the mixing blade section 7 are brought together in a mixing blade tip 10.
  • the mixing vane tip 10 is located in the extension of the straight section of the end face which is pointing in the direction of rotation when the drive rotates to the left and is molded onto the hub 2. Starting from the mixing wing tip 10, the other end face is rounded off, a constant radius of curvature being chosen in the illustrated embodiment before this end face merges into its straight, molded onto the hub 2 end face portion.
  • the mixing blade section 7 is angled relative to the connecting section 6 along the bending line 9 in the illustrated embodiment at an angle of 110 degrees (see FIG. 3c).
  • Figures 3a - 3c show different views of the mixing tool 1.
  • Figure 3a shows the mixing tool 1 in a plan view.
  • FIG. 3b shows the mixing tool 1 in a side view of the hub 2.
  • the setting of the mixing vane sections 7, 7.1 can be clearly seen.
  • the mixing wing sections 7, 7.1 are located in different planes with respect to the longitudinal extent of the axis of rotation D.
  • FIG. 3c shows a side view of the end faces of the mixing wing sections 7, 7.1. Because of their position, the hub 2 can be seen in a perspective view in this representation of the mixing tool 1.
  • An industrial mixing machine can be operated with a mixing tool 1, as described above, for mixing mixed material.
  • the mixing time for a mixing process can be reduced if, instead of a single mixing tool 1, two mixing tools of this type are used, which then form a mixing tool set.
  • a Mixing tool set made up of two mixing tools 1, 1.1, is shown in FIG. 4 in a perspective view.
  • both mixing tools 1, 1.1 are oriented in the same direction to one another, but offset by 90 degrees on a tool shaft of a mixing machine, which is otherwise not shown in detail.
  • Such an assembly is made possible by the two feather key receptacles 4, 4.1, which are introduced into the shaft bushing 3 of the hub 2.
  • the mixing tool set 11 of the exemplary embodiment in FIG. 4 also has a ground clearing tool 12. This sits together with the two mixing tools 1,
  • the floor-clearing tool 12 be found in the immediate vicinity at a short distance from the bottom of a mixing container, not shown in the figures.
  • the soil clearing tool 12 is inclined (turned on) and serves the purpose of lifting up the mix located in the area of the soil and feeding the mixing tools 1, 1.1. This supports the energy input, since the mixing blade section 7.1 of each mixing tool 1, 1.1 moves material in the direction of the bottom of a mixing container, the material then immediately being picked up again by the rotation of the soil-clearing tool 12 and in the direction of the mixing blades 5,
  • FIG. 5 shows a further mixing tool set 11.1 in a perspective representation corresponding to that of FIG. 4.
  • the mixing tools 1, 1.1 are mounted on the tool shaft with their side facing upward in FIG. 4, so that when the mixing tool set 11.1 is driven to the left, the rounded ends of the mixing vane sections 7, 7.1 point in the direction of rotation.
  • a configuration of a mixing tool set 11.2 is also possible, in which one of the two mixing tools - the mixing tool 1 - points with its rounded end face in the direction of rotation, while the other mixing tool - the mixing tool 1.1 - with its face having the crescent-shaped section in the direction of rotation has a left-handed drive.
  • This mixing tool set 11.2 is shown in FIG. 6.
  • the upper mixing tool 1 is rotated or turned by 180 degrees about its longitudinal axis relative to the lower mixing tool 1.1.
  • FIG. 7 shows an example of a mixing container 13 in which the mixing tool set 11 from FIG. 4 is inserted.
  • the front edge 14 of the soil-clearing tool 12 pointing in the direction of rotation in the case of a left-turning drive is adapted to the bottom contour and the transition contour into the side wall of the mixing container 13.
  • FIG. 8 shows the mixing head 15 of such a mixing machine, drive units and the further components of the mixing machine also not being shown in this illustration.
  • the mixing head 15 is designed as a disk and has in its radial edge area several seals of different diameters, arranged concentrically to one another.
  • mixing containers with different diameters can be connected to the mixing head 15 of the mixing machine, which is otherwise not shown in detail. Due to the above-described material conveyance during operation of the mixing tool 1, 1.1, the mix to be found in such a mixing container can also be mixed as intended if the mixing tool or tools 1, 1.1 does not extend radially extend to the immediate inner wall of the container.
  • FIG. 8 shows the mixing head 15 of such a mixing machine, drive units and the further components of the mixing machine also not being shown in this illustration.
  • the mixing head 15 is designed as a disk and has in its radial edge area several seals of different diameters, arranged concentrically to one another.
  • mixing containers with different diameters can be connected to the mixing head 15 of the

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Abstract

The invention relates to a mixing tool for an industrial mixing machine for mixing a mixture typically consisting of a plurality of components, the mixing tool comprising: - a hub (2); - means for connecting the mixing tool (1) to a rotationally driven mixing tool shaft (16); and - at least two mixing tool blades (5), (5.1) of the same type. The mixing tool blades (5), (5.1) have connecting portions (6), (6.1) which are angled relative to the plane of the hub (2) in directions which are opposite with respect to the longitudinal extent of the axis of rotation D. A mixing blade portion (7), (7.1) is integrally formed on each connecting portion, which mixing blade portion extends away from the hub (2) in the radial direction, is adjusted relative to the plane of the hub (2) in the direction of rotation and in the radial direction and is inclined in the opposite direction to the connecting portion (6), (6.1).

Description

Mischwerkzeug für eine industrielle Mischmaschine, Mischwerkzeug- satz mit derartigen Mischwerkzeugen sowie Mischmaschine mit einem solchen Misch werkzeugsatz Mixing tool for an industrial mixing machine, mixing tool set with such mixing tools and mixing machine with such a mixing tool set
Die Erfindung betrifft ein Mischwerkzeug für eine industrielle Mischma schine zum Mischen eines typischerweise aus mehreren Komponenten be stehenden Mischgutes mit einer Nabe mit Mitteln zum Anschließen des Mischwerkzeuges an eine rotatorisch angetriebene Mischwerkzeugwelle und mit zumindest zwei gleichartigen Mischwerkzeugflügeln. Beschrieben sind des Weiteren ein Mischwerkzeugsatz, der zwei derartige Mischwerk zeuge aufweist sowie eine Mischvorrichtung mit einem solchen Mischwerk zeugsatz. The invention relates to a mixing tool for an industrial mixing machine for mixing a mix typically consisting of several components with a hub with means for connecting the mixing tool to a rotary-driven mixing tool shaft and with at least two similar mixing tool blades. Also described are a mixing tool set that has two such mixing tools and a mixing device with such a mixing tool set.
Industrielle Mischmaschinen werden zum Mischen von Schüttgut, typi scherweise pulverförmigem Schüttgut, eingesetzt, wie dieses etwa zum Er stellen von Kunststoffgranulatgemischen oder auch in der Farbindustrie be nötigt wird. Derartige Mischmaschinen verfügen über einen gegenüber ei nem 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 ange schlossen wird. Aufgrund des Umstandes, dass bei diesen Mischmaschinen ein das Mischgut enthaltender Mischcontainer an den Mischkopf ange schlossen wird, werden diese auch als Containermischer angesprochen. Den Boden des Mischkopfes einer solchen Mischmaschine durchgreift eine Werkzeugwelle, die rotatorisch angetrieben bzw. antreibbar ist. Auf der Werkzeugwelle sitzt ein Mischwerkzeug, durch das während des Mischpro zesses die in dem Mischbehältnis enthaltene Mischpartikel miteinander ver mengt werden. Ein solches Mischwerkzeug verfügt über zwei bezüglich ei ner Werkzeugnabe einander diametral gegenüberliegende Mischwerkzeug flügel. Diese befinden sich in der quer zur Drehachse verlaufenden Ebene, mithin in der Ebene der Nabe des Mischwerkzeuges. Ist ein solches Misch werkzeug, wenn von Mischgut bedeckt, rotatorisch angetrieben, wird das Mischgut in eine Drehbewegung mit einer in radialer Richtung nach außen gerichteten Bewegungskomponente versetzt. Diese ist verantwortlich dafür, dass sich innerhalb des Mischbehältnisses ein Mischtrombus ausbildet. Das in radialer Richtung nach außen bewegte Material wird über die Wände des Mischbehältnisses in Richtung von dem Mischwerkzeug wegbewegt und fällt, da gegen die Schwerkraft bewegt, im Inneren des Mischbehälters wie- der in Richtung zu dem Mischwerkzeug zurück. Industrial mixing machines are used for mixing bulk goods, typically powdery bulk goods, as is required for creating plastic granulate mixtures or in the paint industry. Such mixing machines have a pivotable mixing head compared to egg nem frame, which is also used to close a mixing container containing the mix, which is connected to the mixing head for the purpose of mixing a mixture therein. Due to the fact that a mixing container containing the material to be mixed is connected to the mixing head in these mixing machines, these are also referred to as container mixers. A tool shaft, which is driven or driven in rotation, passes through the bottom of the mixing head of such a mixing machine. A mixing tool sits on the tool shaft, through which the mixing particles contained in the mixing container are mixed together during the mixing process. Such a mixing tool has two mixing tool blades diametrically opposite one another with respect to a tool hub. These are located in the plane transverse to the axis of rotation, and therefore in the plane of the hub of the mixing tool. If such a mixing tool, when covered by the material to be mixed, is driven in rotation, the material to be mixed is set into a rotary movement with a movement component directed outwards in the radial direction. This is responsible for that a mixing thrombus is formed within the mixing container. The material moved outward in the radial direction is moved away from the mixing tool over the walls of the mixing container and, since moved against the force of gravity, falls back inside the mixing container in the direction of the mixing tool.
Bei dem Mischen von Mischgut in industriellen Mischern spielt die Misch dauer, mithin die Dauer, die für einen Mischprozess benötigt wird, damit das Mischgut den gewünschten Vermischungsgrad erreicht hat, eine entschei- dende Rolle. In Abhängigkeit von dem zu mischenden Mischgut muss da rauf geachtet werden, dass, um Anbackungen oder ein Verkleben von Mischgutpartikeln untereinander zu vermeiden, der Energieeintrag in das Mischgut nur gering sein darf. Ist das Mischgut temperaturempfindlich, d.h. : das Mischgut neigt bereits bei relativ tiefen Temperaturen zu Anbackungen und zu Verklumpen, werden Kühlmischer eingesetzt, um den durch das Mi schen quasi unvermeidbaren Temperaturanstieg zu kontrollieren. In ande ren Fällen ist ein gewisser Energieeintrag in das Mischgut gewünscht, um dieses auf eine bestimmte Temperatur zu bringen. Dann werden Heizmi scher eingesetzt, bei denen das Mischbehältnis beheizt ist. Zwar ist durch das Mischwerkzeug und den Mischprozess bei der Ausbildung eines Misch trombus auch aufgrund von Wandreibung ein gewisser Energieeintrag mög lich. Dieser reicht jedoch nicht aus, damit insbesondere in kurzer Zeit die benötigten Temperaturen, Temperaturen beispielsweise von 90 bis 110 °C erreicht werden. Daher werden in solchen Fällen Heizmischer eingesetzt. Derartige Heizmischer - gleiches gilt für Kühlmischer - sind jedoch aufwen dig in ihrer Konstruktion und im Betrieb. Diese können nicht als Container mischer betrieben werden. Ein Mischen in einem Heizmischer macht es da her erforderlich, dass das in einem Container, typischerweise einem übli chen Mischcontainer, befindliche Mischgut in den Heizmischer eingefüllt und nach Abschluss des Mischprozesses aus diesem wieder entnommen wird. Nicht nur das Befüllen und Entleeren erfordert zusätzliche Maßnah men, sondern auch das Reinigen desselben bei einem Chargenwechsel. When mixing mixes in industrial mixers, the mixing time, and therefore the time required for a mixing process so that the mix has reached the desired degree of mixing, plays a decisive role. Depending on the mix to be mixed, care must be taken to ensure that, in order to avoid caking or sticking of mix particles to one another, the energy input into the mix may only be low. Is the mix sensitive to temperature, i.e. : the mix tends to cake and clump at relatively low temperatures, cooling mixers are used to control the temperature increase that is virtually unavoidable due to mixing. In other cases, a certain amount of energy is required in the mix to bring it to a certain temperature. Then Heizmi shearers are used in which the mixing container is heated. Although the mixing tool and the mixing process when forming a mixing trombus also result in a certain energy input due to wall friction. However, this is not sufficient so that the required temperatures, for example temperatures of 90 to 110 ° C., are reached in a short time. Therefore, heating mixers are used in such cases. Such heating mixers - the same applies to cooling mixers - are expensive in their construction and operation. These cannot be operated as container mixers. Mixing in a heating mixer therefore requires that the mix in a container, typically a mixing container, is filled into the heating mixer and removed from it after the mixing process has been completed. Not only filling and emptying requires additional measures, but also cleaning the same when changing batches.
Grundsätzlich ist ein Wärmeeintrag in das Mischgut auch bei Containermi- schern möglich. Eingesetzt werden hierzu Mischwerkzeugsätze, mit typi scherweise drei Mischwerkzeugen, von denen eines ein bodenräumendes Mischwerkzeug ist. Die beiden oberhalb des bodenräumenden Werkzeuges sitzenden Mischwerkzeuge weisen einander gegenüberliegende Misch werkzeugflügel auf. Die Mischwerkzeugflügel befinden sich mit der Nabe in einer gemeinsamen Ebene. Der Energieeintrag wird über die Drehzahl, mit der die Mischwerkzeuge eines solchen Mischwerkzeugsatzes angetrieben werden, gesteuert. Mitunter wird jedoch die Zeit, die zum Einbringen der gewünschten Wärme in das Mischgut benötigt wird, als zu lang angesehen. Mithin kann mit derartigen Mischern der Forderung nach kürzeren Taktzei ten nicht Genüge getan werden. Bestimmt wird der Mischvorgang bei der- artigen Mischern durch die Dauer des notwendigen Energieeintrages be stimmt und nicht durch die für eine Vermischung der Mischgutpartikel erfor derliche Zeit. In principle, heat input into the mix is also possible with container mixers. Mixing tool sets are used for this, typically with three mixing tools, one of which clears the ground Is mixing tool. The two mixing tools located above the floor-clearing tool have opposite mixing tool blades. The mixing tool blades are in a common plane with the hub. The energy input is controlled via the speed at which the mixing tools of such a mixing tool set are driven. Sometimes, however, the time required to introduce the desired heat into the mix is considered too long. Accordingly, the demand for shorter cycle times cannot be satisfied with such mixers. In the case of such mixers, the mixing process is determined by the duration of the necessary energy input and not by the time required for mixing the mixed material particles.
Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, diesbezüglich Abhilfe zu schaffen. Starting from this discussed prior art, the invention is therefore based on the object to remedy this.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein eingangs genann tes, gattungsgemäßes Mischwerkzeug, bei dem die Mischwerkzeugflügel jeweils einen gegenüber der Ebene der Nabe in jeweils bezüglich der Längserstreckung der Drehachse entgegengesetzte Richtungen abgewin kelten Verbindungsabschnitt aufweisen, an dem jeweils ein sich in radialer Richtung von der Nabe weg erstreckender, gegenüber der Ebene der Nabe in Rotationsrichtung sowie in radialer Richtung angestellter und gegenüber dem Verbindungsabschnitt gegensinnig geneigter Mischflügelabschnitt an- geformt ist. This object is achieved according to the invention by an initially mentioned generic mixing tool, in which the mixing tool blades each have an opposite angle to the plane of the hub in opposite directions with respect to the longitudinal extent of the axis of rotation, each of which has a radial direction from the hub Shaping mixing wing section, which extends away from the plane of the hub in the direction of rotation and in the radial direction and is inclined in the opposite direction to the connecting section, is formed.
Dieses Mischwerkzeug ist zum Mischen von Mischgut ausgelegt, insbeson dere von solchem Mischgut, welches unter gegenüber Umgebungstempe ratur erhöhten Temperaturen intensiv gemischt werden soll. Bezüglich sei- ner Mischwerkzeugflügel ist dieses Mischwerkzeug ausgelegt, Energie in das Mischgut einzubringen und damit bei dem Prozess des Mischens für einen Temperaturanstieg zu sorgen. Die Energie wird in das Mischgut in prinzipiell zwei Höhenbereichen in das Mischgut eingebracht, welche Hö henbereiche in Richtung der Erstreckung der Drehachse voneinander be- abstandet sind. Erreicht wird dieses durch Vorsehen von jeweils einem Ver bindungsabschnitt in jedem Mischwerkzeugflügel, der die Nabe des Mischwerkzeuges mit einem Mischflügelabschnitt verbindet und die beiden Verbindungsabschnitte in entgegengesetzte Richtungen in Längserstre ckung der Drehachse abgewinkelt sind. Dadurch befindet sich der eine Mischflügelabschnitt in einer anderen Position in Bezug auf die Längsachse des Mischwerkzeuges als der andere Mischwerkzeugflügel. Diese Beab- standung der Mischwerkzeugflügel führt zu den zwei vorstehend angespro chenen Höhenbereichen innerhalb des Mischgutes. Bei diesem Mischwerk zeug wird die eigentliche Mischarbeit wird von den Mischflügelabschnitten vorgenommen, auch wenn dem Verbindungsabschnitt je nach Auslegung zusätzlich eine Misch- und/oder Energieeintragsfunktionalität zukommen kann. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Verbindungsab schnitt in Rotationsrichtung nicht angestellt. Die Mischflügelabschnitte er strecken sich von dem Verbindungsabschnitt in radialer Richtung nach au ßen, wobei diese eine sichelartige Krümmung in radialer Richtung aufwei- sen können. Die Mischflügelabschnitte selbst können eben ausgeführt sein. Denkbar ist auch eine gekrümmte Ausgestaltung. Bei einer gekrümmten Ausgestaltung können die Mischflügelabschnitte in den jeweiligen Verbin dungsabschnitt übergehen. Anderenfalls sind die Mischflügelabschnitte winklig an den jeweiligen Verbindungsabschnitt angeformt. Die Mischflügel- abschnitte sind gegensinnig gegenüber den Verbindungsabschnitten ge neigt. Bemerkenswert bei diesem Mischwerkzeug ist die Anstellung der Mischflügelabschnitte in Bezug auf die Ebene der Nabe. Angestellt sind die Mischflügelabschnitte gegenüber der Ebene der Nabe, bei welcher Ebene es sich um die zur Drehachse querverlaufende Ebene handelt, in zwei Rich- tungen dieser Ebene, und zwar in Rotationsrichtung und in radialer Rich tung zur Drehachse hin. Somit nehmen die Mischflügelabschnitte eine in Rotationsrichtung sowie in radialer Richtung geneigte Raumlage ein. Der Anstellungswinkel der Mischflügelabschnitte kann in beide Richtungen un terschiedlich oder auch gleich sein. Ein typischer Anstellungswinkel kann mit 10 bis 15 Grad angegeben werden. Den Anstellungswinkel wird man in Abhängigkeit von dem zu mischenden Material und der vorgesehenen Ro tationsgeschwindigkeit wählen, da in Abhängigkeit von dem Anstellungs winkel mehr oder weniger Energie bei einer Rotation des Mischwerkzeuges in das Mischgut eingebracht wird. Bei einem rotierenden Antrieb eines sol- chen Mischwerkzeuges wird durch die Anstellung der Mischflügelabschnitte ein der Neigung entsprechendes Moment in die Mischgutpartikel einge bracht, wobei das Bewegungsmoment einen der Neigung entsprechenden vektoriellen Anteil in axialer Richtung von dem Mischwerkzeug weg hat. Auf Grund der Anstellung der Mischflügelabschnitte auch gegenüber der radia- len Erstreckung der Ebene der Nabe wird das Mischgut zwar in axialer Rich tung von dem Mischwerkzeug weg, jedoch auch mit einem in Richtung zur Drehachse hin oder in Richtung von der Drehachse weg gerichteten Bewe gungsmoment beaufschlagt. Dieses begründet den besonderen Energie eintrag, der mit einem solchen Mischwerkzeug möglich ist. Kontrollieren lässt sich der Energieeintrag über die Drehgeschwindigkeit des Mischwerk zeuges, womit somit auch der Temperatureintrag in das Mischgut gesteuert werden kann. This mixing tool is designed for mixing mixed material, in particular of such mixed material, which is to be mixed intensively at temperatures which are higher than the ambient temperature. With regard to its mixing tool blades, this mixing tool is designed to introduce energy into the material to be mixed and thus to ensure a temperature rise in the mixing process. The energy is introduced into the mix in principle in two height ranges, which height ranges are spaced apart from one another in the direction of the extent of the axis of rotation. This is achieved by providing a connecting section each in each mixing tool wing, which is the hub of the Mixing tool connects to a mixing wing section and the two connecting sections are angled in opposite directions in the longitudinal extent of the axis of rotation. As a result, the one mixing wing section is in a different position with respect to the longitudinal axis of the mixing tool than the other mixing tool wing. This spacing of the mixing tool blades leads to the two above-mentioned height ranges within the material to be mixed. In this mixing tool, the actual mixing work is carried out by the mixing wing sections, even if, depending on the design, the connecting section can additionally have a mixing and / or energy input functionality. In a preferred embodiment, the Verbindungsab section is not made in the direction of rotation. The mixing wing sections extend outward from the connecting section in the radial direction, and these can have a sickle-like curvature in the radial direction. The mixing blade sections themselves can be made flat. A curved configuration is also conceivable. In the case of a curved configuration, the mixing wing sections can pass into the respective connecting section. Otherwise, the mixing wing sections are formed at an angle on the respective connecting section. The mixing wing sections are inclined in opposite directions to the connecting sections. What is remarkable about this mixing tool is the position of the mixing vane sections in relation to the plane of the hub. The mixing vane sections are positioned opposite the plane of the hub, which plane is the plane transverse to the axis of rotation, in two directions of this plane, namely in the direction of rotation and in the radial direction of the axis of rotation. Thus, the mixing wing sections assume a spatial position inclined in the direction of rotation and in the radial direction. The angle of attack of the mixing wing sections can be different or the same in both directions. A typical angle of attack can be specified as 10 to 15 degrees. The angle of attack will be selected depending on the material to be mixed and the intended speed of rotation, since more or less energy is introduced into the material to be mixed when the mixing tool rotates, depending on the angle of attack. With a rotating drive of such a mixing tool, the inclination of the mixing vane sections a moment corresponding to the inclination is introduced into the mixed material particles, the moment of motion having a vectorial portion corresponding to the inclination in the axial direction away from the mixing tool. Due to the inclination of the mixing vane sections also with respect to the radial extent of the plane of the hub, the material to be mixed is acted on in the axial direction away from the mixing tool, but also with a moment of motion directed in the direction of the axis of rotation or in the direction of the axis of rotation . This justifies the special energy input that is possible with such a mixing tool. The energy input can be controlled via the speed of rotation of the mixer, which means that the temperature input into the mix can also be controlled.
Die Anstellung der Mischflügelabschnitte in zwei Richtungen der Naben- ebene bewirkt, dass die Wurfrichtung des Mischgutes von den Mischflügel abschnitten nicht parallel zur Drehachse, sondern in dem Maße der diesbe züglichen Winkelanstellung zur Drehachse hin oder von dieser weg gerich tet ist. Ist der Drehmoment ausgelegt, das Mischgut zur Drehachse hin zu bewegen, wird der in dem Mischbehältnis durch das Mischwerkzeug er- zeugte Mischgutstrom von den Wänden des Mischbehältnisses weggehal ten, sodass Wandanbackungen von Mischgut wirksam vermieden werden. Durch ein solches Mischwerkzeug wird das Mischgut von der Mischbehäl terwand weggefördert. Eine solche Anstellung der Mischflügelabschnitte macht es daher möglich, dass ein und dasselbe Mischwerkzeug für im Durchmesser unterschiedliche Mischbehältnisse eingesetzt werden kann. Bei vorbekannten Mischmaschinen war der Durchmesser des Mischwerk zeuges auf den Durchmesser des Mischbehältnisses abgestimmt, was not wendig war, da zur Erzeugung des Mischgutstromes die Seitenwände des Mischbehältnisses zum Führen des Mischgutes erforderlich waren. Eine solche Anpassung ist bei einer Mischmaschine mit dem erfindungsgemä ßen Mischwerkzeug grundsätzlich nicht erforderlich, da für die Ausbildung eines Mischtrombus das Mischwerkzeug maßgeblich verantwortlich ist, während die Seitenwände des Mischbehältnisses nur ein zu großes Vertei len des geförderten Mischgutes verhindern. Somit kann mit einem solchen Mischwerkzeug auch eine Mischmaschine ausgerüstet sein, an deren Mischkopf Mischcontainer mit einem unterschiedlichen Durchmesser ihres Anschlussflansches angeschlossen werden können. The inclination of the mixing vane sections in two directions of the hub plane means that the throwing direction of the material to be mixed from the mixing vane sections is not parallel to the axis of rotation, but is directed towards or away from the axis of rotation to the extent of this. If the torque is designed to move the mix to the axis of rotation, the mix flow generated in the mixing container by the mixing tool is kept away from the walls of the mixing container, so that wall caking of the mixture is effectively avoided. The mixing material is conveyed away from the mixing container by such a mixing tool. Such an adjustment of the mixing vane sections therefore makes it possible for one and the same mixing tool to be used for mixing containers with different diameters. In known mixing machines, the diameter of the mixing tool was matched to the diameter of the mixing container, which was necessary since the side walls of the mixing container were required to guide the mixture in order to generate the mixture flow. Such an adaptation is fundamentally not necessary in a mixing machine with the mixing tool according to the invention, since the mixing tool is largely responsible for the formation of a mixing trombus, while the side walls of the mixing container only prevent excessive distribution of the conveyed mixture. Thus, a mixing machine can also be equipped with such a mixing tool Mixing head mixing containers with a different diameter of their connecting flange can be connected.
Dieses Mischwerkzeug kann in den Mischkopf eines herkömmlichen, an sich bekannten Containermischers eingesetzt werden, mit dem sodann auch solches Mischgut gemischt werden kann, welches herkömmlich nur in Heizmischern oder in herkömmlichen Containermischern nur mit einer ent sprechend langen Prozessdauer des Mischens gemischt werden konnte. Damit ist nicht nur die Handhabung vereinfacht, sondern auch die Prozess- dauer gegenüber herkömmlichen Mischverfahren mit Heizmischern ver kürzt. Dies liegt nicht nur daran, dass ein Einfüllen und Entleeren des Heiz mischers entfällt. Vielmehr ist der Wärmeeintrag mit einem solchen Misch werkzeug intensiver, da die induzierte Drehbewegung, durch die das ge samte Mischgut erfasst wird, den Energie- und damit den Wärmeeintrag verursacht und nicht zugewartet werden muss, bis das Mischgut bei Ver wendung eines Heizmischers durch Wärmeleitung im Falle eines Wandkon taktes oder Wärmestrahlung bei fehlendem Wandkontakt hinreichend er wärmt ist. Erwärmt werden bei einem Heizmischer nur die im wandnahen Bereich transportierten Mischgutpartikel, was erklärt, dass es einige Zeit dauert, bis das gesamte Mischgut die gewünschte Mischtemperatur erreicht hat. This mixing tool can be used in the mixing head of a conventional container mixer known per se, with which then such mix can also be mixed, which could only be mixed conventionally only in heating mixers or in conventional container mixers with a correspondingly long process duration of the mixing. This not only simplifies handling, but also shortens the process time compared to conventional mixing processes with heating mixers. This is not just because there is no need to fill and drain the heating mixer. Rather, the heat input with such a mixing tool is more intensive, since the induced rotary movement, by which the entire mix is recorded, causes the energy and thus the heat input and does not have to be waited until the mix is used when a heating mixer is used by heat conduction in the In the event of a wall contact or heat radiation in the absence of wall contact, it is sufficiently heated. In a heating mixer, only the mixed material particles transported in the area near the wall are heated, which explains that it takes some time until the entire mixed material has reached the desired mixing temperature.
Typischerweise verfügt ein solches Mischwerkzeug über zwei, einander zur Drehachse der Nabe gegenüberliegende Mischwerkzeugflügel. Ein solches Mischwerkzeug kann durchaus auch mehrere, beispielsweise drei oder vier Mischwerkzeugflügel aufweisen. Typically, such a mixing tool has two mixing tool vanes opposite one another to the axis of rotation of the hub. Such a mixing tool can also have several, for example three or four, mixing tool blades.
Das mit diesem Mischwerkzeug erzielte Ergebnis des hohen Energieeintra ges und sehr kurzer Zykluszeiten von beispielsweise nur 3 bis 4 Minuten beim Mischen von Kunststoffgranulat für die PVC-Herstellung und Errei chen einer Mischtemperatur von 110 °C ist überraschend, da die herr schende Lehre vorschreibt, dass das Mischwerkzeug zwar die Mischparti kel zu bewegen hat, jedoch über dieses nur so wenig Energie wie möglich in das Mischgut einzutragen ist und im Falle einer Temperierung der Misch- Vorgang in einem Heiz- oder Kühlmischer durchzuführen ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die in die eine und die andere Ro tationsrichtung weisenden Stirnseiten der Mischwerkzeugflügel in Bezug auf eine den Mischflügelabschnitt schneidende Mittellängsebene zu dieser asymmetrisch ausgeführt. Diese unterschiedliche Kontur an den beiden Stirnseiten eines Mischflügelabschnittes erlaubt ebenfalls eine Einfluss nahme auf den Energieeintrag. Aufgrund der asymmetrischen Auslegung der Mischflügelabschnitte ist der Energieeintrag in das Mischgut bei einem rotierenden Antrieb des Mischwerkzeuges in die eine Richtung anders als in die andere Richtung. The result of the high energy input and very short cycle times of, for example, only 3 to 4 minutes achieved with this mixing tool when mixing plastic granulate for PVC production and reaching a mixing temperature of 110 ° C is surprising, since the prevailing teaching stipulates that the mixing tool has to move the mixing particles, however, only as little energy as possible has to be entered into the mix and, in the case of temperature control, the mixing process must be carried out in a heating or cooling mixer. According to one exemplary embodiment, the end faces of the mixing tool blades pointing in one and the other direction of rotation are asymmetrical with respect to a central longitudinal plane intersecting the mixing blade section. This different contour on the two faces of a mixing wing section also allows an influence on the energy input. Due to the asymmetrical design of the mixing vane sections, the energy input into the mix with a rotating drive of the mixing tool in one direction is different than in the other direction.
Unabhängig davon, ob in einer Draufsicht die Mischflügelabschnitte bezüg lich der genannten Mittelängsebene asymmetrisch zueinander ausgeführt sind oder nicht, kann die in die eine Drehrichtung weisende Stirnseite oder ein Abschnitt davon als Schneide ausgeführt sein, während die andere Stirnseite stumpf ist. Wird ein solches Mischwerkzeug mit seiner Schneide in Drehrichtung weisend betrieben, wird durch den Betrieb des Mischwerk zeuges das Mischgut gemischt und zudem homogenisiert. Durch einen al ternierenden Drehbetrieb des Mischwerkzeuges innerhalb eines Mischbe hältnisses einer Mischmaschine sowie eine Änderung der Drehzahl kann der Mischprozess gesteuert und an die Eigenschaften des zu mischenden Mischgutes besonders gut angepasst werden. Regardless of whether or not in a plan view the mixing wing sections are designed asymmetrically with respect to the aforementioned central longitudinal plane, the end face pointing in one direction of rotation or a portion thereof can be designed as a cutting edge while the other end face is blunt. If such a mixing tool is operated with its cutting edge pointing in the direction of rotation, the mixing material is mixed and also homogenized by the operation of the mixing tool. Through an alternating turning operation of the mixing tool within a mixing ratio of a mixing machine and a change in the speed, the mixing process can be controlled and adapted particularly well to the properties of the material to be mixed.
Für Homogenisierungszwecke ist es zweckmäßig, wenn die die Schneide bildende Stirnseite eines solchen Mischflügels sichelförmig ausgeführt ist. Die Sichelform kann durch Einbringen eines Bogenstückes in die ansonsten gerade ausgeführte, die Schneide tragende Stirnseite eingebracht sein. Die Tiefe der Sichelform wird man in aller Regel mit etwa 5 bis 15% der Breite des Mischflügelabschnittes vorsehen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel eines solchen Mischwerkzeuges enden die Mischflügelabschnitte jeweils in einer Mischflügelspitze, die außermittig bezüglich der Mischflügelbreite angeordnet ist. Die Mischflügelspitze kann sich gemäß einem Ausführungsbeispiel in der Verlängerung eines geraden, an die Nabe grenzenden Abschnitt einer Stirnseite befinden. Ein solcher Mischflügelabschnitt ist in einer Draufsicht gesehen asymmetrisch zu der den Mischflügelabschnitt schneidenden Mittellängsebene, in der sich auch die Drehachse befindet. Ist an der einen Stirnseite des Mischflügelabschnit tes ein sichelförmiger Abschnitt - mit oder ohne Schneide - vorgesehen, kann dieser mit seinem radial äußeren Abschnitt in der Mischflügelspitze enden. For homogenization purposes, it is expedient if the end face of such a mixing blade, which forms the cutting edge, is made sickle-shaped. The sickle shape can be introduced by introducing a curved piece into the otherwise just executed end face carrying the cutting edge. The depth of the sickle shape will generally be provided at about 5 to 15% of the width of the mixing wing section. According to one embodiment of such a mixing tool, the mixing blade sections each end in a mixing blade tip which is arranged eccentrically with respect to the mixing blade width. According to one exemplary embodiment, the mixing blade tip can be located in the extension of a straight section of an end face adjoining the hub. Seen in a plan view, such a mixing vane section is asymmetrical to the central longitudinal plane intersecting the mixing vane section, in which also the axis of rotation is located. If a sickle-shaped section - with or without cutting edge - is provided on one end of the mixing wing section, this can end with its radially outer section in the mixing wing tip.
Bei einem Ausführungsbeispiel, bei dem die Mischflügelabschnitte radial außenseitig in einer asymmetrisch zur Mittellängsebene angeordneten Mischflügelspitze enden, kann die der kürzeren Stirnseite des Mischflügel abschnittes gegenüberliegende Stirnseite ausgehend von der Mischflügel- spitze in ihrem Verlauf gerundet sein. Der Krümmungsradius kann konstant sein oder sich auch mit zunehmendem Abstand der Stirnseite von der Mischflügelspitze vergrößern. Bei einem solchermaßen konzipierten Misch werkzeug wird durch die Mischflügelspitzen mit ihren unterschiedlich langen Stirnseiten in Abhängigkeit von der Drehrichtung unterschiedlich viel Ener- gie in das Mischgut bei einem rotierenden Antrieb eingetragen. In one embodiment, in which the mixing wing sections end radially on the outside in an asymmetrical mixing wing tip arranged asymmetrically to the central longitudinal plane, the end face opposite the shorter end face of the mixing wing section can be rounded starting from the mixing wing tip. The radius of curvature can be constant or can also increase with increasing distance of the end face from the mixing wing tip. In a mixing tool designed in this way, the mixing wing tips with their differently long end faces, depending on the direction of rotation, introduce different amounts of energy into the mix with a rotating drive.
Die Mischflügelabschnitte sind gegenüber der Nabenebene gemäß einer Ausführung in Drehrichtung des Mischwerkzeuges gesehen gegensinnig angestellt. Die Wirk- bzw. Abwurfrichtung eines solchen Mischwerkzeuges ist dann bei beiden Mischflügeln bzw. Mischflügelabschnitten unterschied lich. Während der eine Mischflügelabschnitt dem Mischgut einen Impuls in die eine längsaxiale Richtung verleiht, erfährt das Mischgut durch den an deren Mischflügelabschnitt einen Bewegungsimpuls in die entgegenge setzte längsaxiale Richtung. Somit wird Energie durch ein solches Misch- Werkzeug gleichermaßen in Richtung zum Boden eines Mischbehältnisses als auch von diesem weg eingebracht. Aufgrund der Neigung der Mischflü gelabschnitte in den genannten zwei Richtungen gilt selbiges auch für einen Abwurf in Richtung zur Drehachse bzw. in Richtung von der Drehachse weg. In Bezug auf einen radialen Bewegungsimpuls, der durch die Misch- flügelabschnitte in das Mischgut eingebracht wird, kann die durch die Rota tion des Mischgutstroms in Umfangsrichtung auf diesen einwirkende Zent rifugalkraft, wenn gewünscht, entgegen gewirkt werden. The mixing vane sections are set in opposite directions with respect to the hub plane according to an embodiment in the direction of rotation of the mixing tool. The direction of action or throw-off of such a mixing tool is then different between the two mixing blades or mixing blade sections. While one section of the mixing blade gives the material to be mixed an impulse in the one longitudinal axial direction, the material to be mixed experiences a movement impulse in the opposite axial longitudinal direction by the other section of the mixing blade. Thus, energy is introduced by such a mixing tool both towards and away from the bottom of a mixing container. Because of the inclination of the mixing wing sections in the two directions mentioned, the same also applies to a dropping in the direction of the axis of rotation or in the direction away from the axis of rotation. With regard to a radial movement impulse, which is introduced into the material to be mixed by the mixing vane sections, the centrifugal force acting on the material by rotation in the circumferential direction can, if desired, be counteracted.
Die Nabe eines solchen Mischwerkzeuges verfügt über eine Wellendurch- führung mit Mitteln zum drehmomentschlüssigen Anschließen des Mischwerkzeuges an eine Antriebswelle. Bei einem solchen Mittel kann es sich beispielsweise um eine Passfederaufnahme handeln. Typischerweise sind zwei Passfederaufnahmen vorgesehen, damit das Mischwerkzeug auf einer Werkzeugwelle einer Mischmaschine in zwei Positionen angeordnet werden kann, die jeweils um 90 Grad in Drehrichtung gegeneinander ver- setzt sind. Dieses erlaubt eine Ausrüstung einer Werkzeugwelle mit zwei derartigen Mischwerkzeugen, die gegeneinander um 90 Grad in Drehrich tung versetzt an die Werkzeugwelle angeschlossen sind. Mit einem solchen aus zwei derartigen Mischwerkzeugen gebildeten Mischwerkzeugsatz wird entsprechend mehr Energie in das Mischgut eingebracht werden. Über die Anordnung der Mischwerkzeuge eines solchen Mischwerkzeugsatzes kann ebenfalls der Energieeintrag und damit das Mischergebnis beeinflusst wer den. Die Mischwerkzeuge eines solchen Mischwerkzeugsatzes können in Drehrichtung gesehen gleichsinnig oder auch gegensinnig zueinander an geordnet sein. The hub of such a mixing tool has a shaft bushing with means for torque-locking connection of the mixing tool to a drive shaft. With such a means it can are, for example, a key holder. Typically, two feather key receptacles are provided so that the mixing tool can be arranged on a tool shaft of a mixing machine in two positions, each offset by 90 degrees in the direction of rotation. This allows a tool shaft to be equipped with two such mixing tools, which are connected to one another by 90 degrees in the direction of rotation connected to the tool shaft. With such a mixing tool set formed from two such mixing tools, correspondingly more energy is introduced into the mix. The energy input and thus the mixing result can also be influenced by the arrangement of the mixing tools of such a mixing tool set. The mixing tools of such a mixing tool set can be viewed in the same direction or in opposite directions to each other.
Das Mischwerkzeug bzw. das bodennächste Mischwerkzeug eines meh rere Mischwerkzeuge dieser oder anderer Art aufweisenden Mischwerk zeugsatzes wird man typischerweise mit etwas Abstand zu dem Boden des Mischbehälters bzw. Mischkopfes anordnen, und zwar wegen der bei ge- gensinniger Anstellung der Mischflügelabschnitte bei einem Mischflügelab schnitt in Richtung zum Boden gerichteten Abwurfrichtung. In einem sol chen Fall bietet es sich an, zusätzlich ein bodenräumendes Werkzeug vor zusehen, typischerweise auf derselben Werkzeugwelle, wie das oder die Mischwerkzeuge sitzend. Ein solches bodenräumendes Werkzeug unter- stützt den Mischvorgang, dient jedoch vor allem zum Entleeren des Misch behälters. The mixing tool or the next-to-ground mixing tool of a plurality of mixing tools of this or other type having a mixing tool set will typically be arranged at a distance from the bottom of the mixing container or mixing head, specifically because of the opposing position of the mixing blade sections in a mixing blade section Ejection direction towards the ground. In such a case, it is advisable to additionally provide a ground clearing tool, typically sitting on the same tool shaft as the mixing tool or tools. Such a ground clearing tool supports the mixing process, but is primarily used to empty the mixing container.
Bei Vorsehen eines aus zumindest zwei derartigen Mischwerkzeugen ge bildeten Mischwerkzeugsatzes können die beiden Mischwerkzeuge gleich- sinnig oder auch gegensinnig zueinander angeordnet sein. Eine gegensin nige Anordnung ist eine Anordnung, bei der bei zwei gleichen Mischwerk zeugen das eine Mischwerkzeug um 180 Grad um seine Mischwerkzeug flügelachse gedreht zu der Ausrichtung des anderen Mischwerkzeuges auf der Antriebswelle befestigt ist. Auf diese Weise kann der Mischvorgang in- tensiviert werden, da dann die durch die Mischwerkzeuge eingebrachten Bewegungsimpulse in unterschiedliche Richtung gerichtet sind. Daher eig net sich das Mischen mit einem solchen Mischwerkzeugsatz vor allem dann, wenn in das Mischgut ein recht hohes Maß an Scherung und damit Energie eingebracht werden soll. If a mixing tool set formed from at least two such mixing tools is provided, the two mixing tools can be arranged in the same sense or in opposite directions to one another. An opposing arrangement is an arrangement in which, in the case of two identical mixing mechanisms, the one mixing tool is turned 180 degrees around its mixing tool and is fixed to the axis of the other mixing tool on the drive shaft. In this way, the mixing process can be intensified, since the mixing tools then introduce it Movement impulses are directed in different directions. Therefore, mixing with such a mixing tool set is particularly suitable when a very high degree of shear and thus energy is to be introduced into the mix.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Be zugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen: The invention is described below using an exemplary embodiment with reference to the accompanying figures. Show it:
Fig. 1 : eine perspektivische Ansicht eines Mischwerkzeuges für eine industrielle Mischmaschine, 1 is a perspective view of a mixing tool for an industrial mixing machine,
Fig. 2: eine Draufsicht auf eine Abwicklung des Mischwerkzeuges der Figur 1 , Fig. 3a - 3c: verschiedene Ansichten des Mischwerkzeuges der Figur 1 , 2: a top view of a development of the mixing tool of FIG. 1, FIGS. 3a-3c: different views of the mixing tool of FIG. 1,
Fig. 4: ein Mischwerkzeugsatz mit zwei Mischwerkzeugen der Fi guren 1 bis 3 in einer ersten Anordnung der beiden Misch werkzeuge zueinander und mit einem bodenräumenden Werkzeug, 4: a mixing tool set with two mixing tools of FIGS. 1 to 3 in a first arrangement of the two mixing tools with respect to one another and with a floor-clearing tool,
Fig. 5: ein weiterer Mischwerkzeugsatz entsprechend demjenigen der Figur 4, jedoch mit einer anderen Anordnung seiner bei den Mischwerkzeuge zueinander, 5: a further mixing tool set corresponding to that of FIG. 4, but with a different arrangement of its mixing tools with one another,
Fig. 6: ein weiterer Mischwerkzeugsatz entsprechend demjenigen der Figur 4, jedoch mit noch einer weiteren Anordnung sei ner beiden Mischwerkzeuge zueinander, Fig. 7: eine perspektivische, zum Teil geschnittene Darstellung ei nes Mischbehälters mit dem Werkzeugsatz gemäß Figur 4 und 6: a further mixing tool set corresponding to that of FIG. 4, but with yet another arrangement of the two mixing tools, FIG. 7: a perspective, partially sectioned illustration of a mixing container with the tool set according to FIGS. 4 and
Fig. 8: eine schematisierte Darstellung des Mischkopfes einer Fig. 8: a schematic representation of the mixing head
Mischmaschine mit einem aus zwei Mischwerkzeugen der Figuren 1 bis 3 gebildeten Mischwerkzeugsatz. Eine Mischwerkzeug 1 für eine industrielle Mischmaschine zum Mischen beispielsweise von Kunststoffgranulat im Zusammenhang mit der Herstel lung von PCV ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Biegeteil aus Edelstahl hergestellt. Das Mischwerkzeug 1 umfasst eine Nabe 2 mit einer Wellendurchführung 3. Die Wellendurchführung 3 weist zwei Passfe deraufnahmen 4, 4.1 auf, die mit einem Winkelabstand von 90 Grad zuein ander angeordnet sind. Die Werkzeugwelle, auf der das Mischwerkzeug 1 zu montieren ist, verfügt über eine komplementäre Passfeder, sodass das Mischwerkzeug 1 in Bezug auf die Passfeder der Werkzeugwelle in zwei unterschiedlichen Stellungen auf dieser befestigt werden kann. Die Nabe 2 bildet den zentralen bzw. mittigen Bestandteil des Mischwerkzeuges 1. An geformt sind an die in einer Ebene rechtwinklig zur Drehachse D ausgebil deten Nabe 2 zwei einander diametral zur Drehachse D gegenüberliegende Mischwerkzeugflügel 5, 5.1. Die Mischwerkzeugflügel 5, 5.1 sind gleichartig aufgebaut, mithin punktsymmetrisch zur Drehachse D (s. Figur 2). Mixing machine with a mixing tool set formed from two mixing tools of Figures 1 to 3. A mixing tool 1 for an industrial mixing machine for mixing, for example, plastic granules in connection with the manufacture of PCV is produced in the illustrated embodiment as a bent part made of stainless steel. The mixing tool 1 comprises a hub 2 with a shaft bushing 3. The shaft bushing 3 has two Passfe deraufnahmen 4, 4.1, which are arranged at an angle of 90 degrees to each other. The tool shaft on which the mixing tool 1 is to be mounted has a complementary feather key, so that the mixing tool 1 can be fastened to it in two different positions with respect to the feather key of the tool shaft. The hub 2 forms the central or central component of the mixing tool 1. On the hub 2 formed in a plane perpendicular to the axis of rotation D, two mixing tool blades 5, 5.1 diametrically opposed to the axis of rotation D are formed. The mixing tool blades 5, 5.1 are constructed in the same way, thus point-symmetrically to the axis of rotation D (see FIG. 2).
Nachfolgend ist der Mischwerkzeugflügel 5 näher beschrieben. Dieselben Ausführungen gelten gleichermaßen für den Mischwerkzeugflügel 5.1. Der Mischwerkzeugflügel 5 umfasst einen Verbindungsabschnitt 6 und einen Mischflügelabschnitt 7. Der Verbindungsabschnitt 6 ist winklig an die Nabe 2 angeformt. Der Winkel, den der Verbindungsabschnitt 6 mit der Ebene der Nabe 2 einnimmt, beträgt typischerweise zwischen 30 bis 45 Grad. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt dieser Winkel a 42 Grad (s. auch Figur 3b). Die Biegelinie, mit der der Verbindungsabschnitt 6 gegenüber der Ebene der Nabe 2 abgewinkelt ist, ist in der die Abwicklung des Mischwerk zeuges 1 zeigenden Darstellung der Figur 2 mit dem Bezugszeichen 8 kenntlich gemacht. Damit ist der Verbindungsabschnitt 6 gegenüber der Nabe aufgrund der Ausrichtung der Biegelinie 8 nur in Richtung der Längserstreckung der Drehachse gegenüber der Nabe 2 abgewinkelt und somit in Drehrichtung nicht angestellt. Der Mischflügelabschnitt 7 ist gegen über der Ebene des Verbindungsabschnittes 6 abgewinkelt, und zwar ent lang einer Biegelinie 9 (s. Figur 2). Die Biegelinie 9 verläuft im Unterschied zur Biegelinie 8 nicht quer zur Längserstreckung des Mischwerkzeugflügels 5, sondern mit einer gewissen Neigung zu dieser, welche Neigung bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit etwa 33 Grad gegenüber einer quer verlaufenden Linie 9.1 ausgeführt ist. In Figur 2 ist dieser Winkel mit ß kennt lich gemacht. Aufgrund dieser Ausrichtung der Biegelinie 9, mit der der Mischflügelabschnitt 7 gegenüber dem Verbindungsabschnitt 6 abgewinkelt ist, ist der Mischflügelabschnitt 7 gegenüber der Ebene der Nabe 2 ange- stellt, und zwar in Dreh- bzw. Rotationsrichtung sowie in radialer Richtung gesehen. Dieses bewirkt, dass bei einem linksdrehenden Antrieb des Mischwerkzeuges 1 , wie in Figur 1 durch Pfeile angedeutet, durch den an- gestellten Mischflügelabschnitt 7 das Mischgut bzw. die darauf auftreffen den Mischgutpartikel einen Bewegungsimpuls erhält bzw. erhalten, der nach oben und in radialer Richtung zur Nabe 2 hin gerichtet ist. Bei umge kehrter Drehrichtung (rechtsdrehendem Antrieb) erfährt das Mischgut durch die in Figur 1 gezeigte Unterseite des Mischflügelabschnittes 7.1 einen nach unten und in radialer Richtung nach außen gerichteten Bewegungsimpuls. Aufgrund der zur Drehachse D punktsymmetrischen Auslegung des Mischwerkzeuges 1 ist der Mischflügelabschnitt 7.1 des Mischwerkzeugflü gels 5.1 gegenüber dem Verbindungsabschnitt 6.1 , in Drehrichtung gese hen, gegensinnig zu dem Mischflügelabschnitt 7.1 angestellt. Bei einem linksdrehenden Antrieb des Mischwerkzeuges 1 erfährt das Mischgut somit durch die Unterseite des Mischflügelabschnittes 7.1 einen nach unten und nach außen gerichteten Bewegungsimpuls. The mixing tool blade 5 is described in more detail below. The same designs apply equally to the mixing tool wing 5.1. The mixing tool wing 5 comprises a connecting section 6 and a mixing wing section 7. The connecting section 6 is formed at an angle on the hub 2. The angle that the connecting section 6 makes with the plane of the hub 2 is typically between 30 to 45 degrees. In the illustrated embodiment, this angle a is 42 degrees (see also FIG. 3b). The bending line with which the connecting section 6 is angled relative to the plane of the hub 2 is identified in the illustration of FIG. 2 showing the development of the mixing mechanism 1 with the reference symbol 8. The connecting section 6 is thus angled relative to the hub due to the orientation of the bending line 8 only in the direction of the longitudinal extent of the axis of rotation relative to the hub 2 and is therefore not set in the direction of rotation. The mixing wing section 7 is angled relative to the plane of the connecting section 6, namely along a bending line 9 (see FIG. 2). In contrast to the bending line 8, the bending line 9 does not run transversely to the longitudinal extent of the mixing tool wing 5, but with a certain inclination to it, which inclination in the exemplary embodiment shown is approximately 33 degrees with respect to one running line 9.1 is executed. In Figure 2, this angle is made known with ß. Because of this orientation of the bending line 9, with which the mixing wing section 7 is angled relative to the connecting section 6, the mixing wing section 7 is positioned with respect to the plane of the hub 2, specifically in the direction of rotation or rotation, and seen in the radial direction. This has the effect that when the mixing tool 1 is driven to the left, as indicated by arrows in FIG is directed towards the hub 2. When the direction of rotation is reversed (clockwise rotation), the material to be mixed experiences a downward and in the radial direction outward movement impulse through the underside of the mixing blade section 7.1 shown in FIG. 1. Due to the point-symmetrical design of the mixing tool 1 with respect to the axis of rotation D, the mixing wing section 7.1 of the mixing tool wing 5.1 compared to the connecting section 6.1, seen in the direction of rotation, is employed in the opposite direction to the mixing wing section 7.1. When the mixing tool 1 is driven to the left, the mix thus experiences a downward and outward movement impulse through the underside of the mixing blade section 7.1.
Die Draufsicht auf die Abwicklung des Mischwerkzeuges 1 in der Figur 2 lässt deutlich werden, dass die Mischflügel 5, 5.1 bezüglich einer Mittel- längsebene, dessen Spur in Figur 2 mit dem Bezugszeichen M kenntlich gemacht ist, asymmetrisch ausgeführt sind. Die bei einem linksdrehenden Antrieb des Mischwerkzeuges 1 in Drehrichtung weisende Stirnseite ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel im Bereich des Mischflügelabschnit tes 7 sichelförmig ausgeführt. Dieses unterstützt den Energieeintrag in das zu mischende Mischgut. Die sichelförmige Auslegung der bei einem links drehenden Antrieb in Drehrichtung weisenden Stirnseite des Mischflügelab schnittes 7 unterstützt eine Mischgutförderung von einer das Mischwerk zeug 1 einfassenden Wand eines Mischbehältnisses weg gerichtet. In ei nem in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist der sichel- förmige Abschnitt dieser Stirnseite des Mischflügelabschnittes 7 als Schneide ausgeführt. Aufgrund der Anstellung des Mischflügelabschnittes 7 weist die obere Kante dieser Stirnseite in Drehrichtung, sodass durch diese eine gewisse Schneid- bzw. Homogenisierungswirkung erzielt wird. The plan view of the development of the mixing tool 1 in FIG. 2 makes it clear that the mixing blades 5, 5.1 are asymmetrical with respect to a central longitudinal plane, the track of which is identified in FIG. 2 by the reference symbol M. The face of a counterclockwise drive of the mixing tool 1 pointing in the direction of rotation is executed in the embodiment shown in the area of the Mischflügelabschnit tes 7 sickle-shaped. This supports the energy input into the mix to be mixed. The crescent-shaped design of the end of the mixing wing section 7 pointing in the direction of rotation in the case of a drive rotating to the left supports the conveying of mixed material away from a wall of a mixing container enclosing the mixing unit 1. In an embodiment not shown in the figures, the crescent-shaped section of this end face of the mixing-wing section 7 is designed as a cutting edge. Due to the employment of the mixing wing section 7 has the upper edge of this end face in the direction of rotation, so that a certain cutting or homogenizing effect is achieved by this.
Die asymmetrische Auslegung des Mischflügelabschnittes 7 in Bezug auf die in Figur 2 mit dem Bezugszeichen M kenntlich gemachte Spur der Mit tellängsebene, in der sich auch die Drehachse D befindet, rührt daher, dass beide Stirnseiten des Mischflügelabschnittes 7 in einer Mischflügelspitze 10 zusammengeführt sind. Die Mischflügelspitze 10 befindet sich in der Ver längerung des bei linksdrehendem Antrieb in Drehrichtung weisenden, ge- rade ausgeführten, an die Nabe 2 angeformten Stirnseitenabschnitt. Aus gehend von der Mischflügelspitze 10 ist die andere Stirnseite gerundet aus geführt, wobei bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein konstanter Krümmungsradius gewählt worden ist, bevor diese Stirnseite in ihren gera den, an die Nabe 2 angeformten Stirnseitenabschnitt übergeht. The asymmetrical design of the mixing blade section 7 in relation to the track of the center plane in FIG. 2 identified by the reference symbol M, in which the axis of rotation D is also located, is due to the fact that both end faces of the mixing blade section 7 are brought together in a mixing blade tip 10. The mixing vane tip 10 is located in the extension of the straight section of the end face which is pointing in the direction of rotation when the drive rotates to the left and is molded onto the hub 2. Starting from the mixing wing tip 10, the other end face is rounded off, a constant radius of curvature being chosen in the illustrated embodiment before this end face merges into its straight, molded onto the hub 2 end face portion.
Der Mischflügelabschnitt 7 ist gegenüber dem Verbindungsabschnitt 6 ent lang der Biegelinie 9 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Winkel von 110 Grad abgewinkelt (s. Figur 3c). Figuren 3a - 3c zeigen unterschiedliche Ansichten des Mischwerkzeuges 1. Figur 3a zeigt das Mischwerkzeug 1 in einer Draufsicht. Figur 3b zeigt das Mischwerkzeug 1 in einer Seitenansicht auf die Nabe 2. Die Anstellung der Mischflügelabschnitte 7, 7.1 ist deutlich zu erkennen. Zu erkennen ist auch, dass sich die Mischflügelabschnitte 7, 7.1 in unterschiedlichen Ebenen in Bezug auf die Längserstreckung der Drehachse D befinden. Figur 3c zeigt eine Seitenansicht auf die Stirnseiten der Mischflügelabschnitte 7, 7.1. Auf grund ihrer Anstellung ist bei dieser Darstellung des Mischwerkzeuges 1 die Nabe 2 in einer perspektivischen Ansicht zu erkennen. Eine industrielle Mischmaschine kann mit einem Mischwerkzeug 1 , wie vor beschrieben, zum Mischen von Mischgut betrieben werden. Die Mischzeit für einen Mischprozess lässt sich reduzieren, wenn anstelle eines einzigen Mischwerkzeuges 1 zwei Mischwerkzeuge dieser Art verwendet werden, die dann einen Mischwerkzeugsatz bilden. Denkbar ist auch die Ausgestal- tung eines Mischwerkzeugsatzes mit mehr als zwei Mischwerkzeugen. Ein Mischwerkzeugsatz, aufgebaut aus zwei Mischwerkzeugen 1 , 1.1 , ist in Fi gur 4 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. Bei diesem Mischwerkzeug satz 11 sind beide Mischwerkzeuge 1 , 1.1 gleichsinnig zueinander orien tiert, jedoch um 90 Grad versetzt auf einer Werkzeugwelle einer im Übrigen nicht näher dargestellten Mischmaschine montiert. Eine solche Montage wird durch die beiden Passfederaufnahmen 4, 4.1 ermöglicht, die in die Wellendurchführung 3 der Nabe 2 eingebracht sind. The mixing blade section 7 is angled relative to the connecting section 6 along the bending line 9 in the illustrated embodiment at an angle of 110 degrees (see FIG. 3c). Figures 3a - 3c show different views of the mixing tool 1. Figure 3a shows the mixing tool 1 in a plan view. FIG. 3b shows the mixing tool 1 in a side view of the hub 2. The setting of the mixing vane sections 7, 7.1 can be clearly seen. It can also be seen that the mixing wing sections 7, 7.1 are located in different planes with respect to the longitudinal extent of the axis of rotation D. FIG. 3c shows a side view of the end faces of the mixing wing sections 7, 7.1. Because of their position, the hub 2 can be seen in a perspective view in this representation of the mixing tool 1. An industrial mixing machine can be operated with a mixing tool 1, as described above, for mixing mixed material. The mixing time for a mixing process can be reduced if, instead of a single mixing tool 1, two mixing tools of this type are used, which then form a mixing tool set. It is also conceivable to design a mixing tool set with more than two mixing tools. A Mixing tool set, made up of two mixing tools 1, 1.1, is shown in FIG. 4 in a perspective view. In this mixing tool set 11, both mixing tools 1, 1.1 are oriented in the same direction to one another, but offset by 90 degrees on a tool shaft of a mixing machine, which is otherwise not shown in detail. Such an assembly is made possible by the two feather key receptacles 4, 4.1, which are introduced into the shaft bushing 3 of the hub 2.
Dem Mischwerkzeugsatz 11 des Ausführungsbeispiels der Figur 4 ist neben den beiden Mischwerkzeugen 1 , 1.1 noch ein bodenräumendes Werkzeug 12 zugehörig. Dieses sitzt zusammen mit den beiden Mischwerkzeugen 1 ,In addition to the two mixing tools 1, 1.1, the mixing tool set 11 of the exemplary embodiment in FIG. 4 also has a ground clearing tool 12. This sits together with the two mixing tools 1,
1.1 auf derselben Werkzeugwelle. Das bodenräumende Werkzeug 12 be findet sich in unmittelbarer Nachbarschaft mit geringem Abstand zu dem Boden eines in den Figuren nicht dargestellten Mischbehältnisses. Das bo- denräumende Werkzeug 12 ist geneigt (angestellt) und dient dem Zweck, im Bereich des Bodens befindliches Mischgut anzuheben und den Misch werkzeugen 1 , 1.1 zuzuführen. Dieses unterstützt den Energieeintrag, da durch den Mischflügelabschnitt 7.1 jedes Mischwerkzeuges 1 , 1.1 Mischgut in Richtung zum Boden eines Mischbehältnisses bewegt wird, wobei so- dann durch die Rotation des bodenräumenden Werkzeuges 12 das Material unverzüglich wieder aufgenommen und in Richtung zu den Mischflügeln 5,1.1 on the same tool shaft. The floor-clearing tool 12 be found in the immediate vicinity at a short distance from the bottom of a mixing container, not shown in the figures. The soil clearing tool 12 is inclined (turned on) and serves the purpose of lifting up the mix located in the area of the soil and feeding the mixing tools 1, 1.1. This supports the energy input, since the mixing blade section 7.1 of each mixing tool 1, 1.1 moves material in the direction of the bottom of a mixing container, the material then immediately being picked up again by the rotation of the soil-clearing tool 12 and in the direction of the mixing blades 5,
5.1 der Mischwerkzeuge 1 , 1.1 bewegt wird. 5.1 of the mixing tools 1, 1.1 is moved.
Figur 5 zeigt in einer perspektivischen Darstellung entsprechend derjenigen der Figur 4 einen weiteren Mischwerkzeugsatz 11.1. Bei diesem Mischwerk zeugsatz sind die Mischwerkzeuge 1 , 1.1 mit ihrer in Figur 4 nach oben weisenden Seite um 180 Grad gewendet auf der Werkzeugwelle montiert, sodass bei einem linksdrehenden Antrieb des Mischwerkzeugsatzes 11.1 die gerundet ausgeführten Stirnseiten der Mischflügelabschnitte 7, 7.1 in Drehrichtung weisen. FIG. 5 shows a further mixing tool set 11.1 in a perspective representation corresponding to that of FIG. 4. In this mixing tool set, the mixing tools 1, 1.1 are mounted on the tool shaft with their side facing upward in FIG. 4, so that when the mixing tool set 11.1 is driven to the left, the rounded ends of the mixing vane sections 7, 7.1 point in the direction of rotation.
Selbstverständlich ist auch eine Ausgestaltung eines Mischwerkzeugsatzes 11.2 möglich, bei dem eines der beiden Mischwerkzeuge - das Mischwerk zeug 1 - mit seiner gerundet ausgeführten Stirnseite in Drehrichtung weist, während das andere Mischwerkzeug - das Mischwerkzeug 1.1 - mit seiner den sichelförmigen Abschnitt aufweisenden Stirnseite in Drehrichtung bei einem linksdrehenden Antrieb weist. Dieser Mischwerkzeugsatz 11.2 ist in Figur 6 gezeigt. Bei diesem Mischwerkzeugsatz 11.2 ist das obere Misch werkzeug 1 um 180 Grad um seine Flügellängsachse gegenüber dem un teren Mischwerkzeug 1.1 gedreht bzw. gewendet angeordnet. Mit einer sol- chen Anordnung kann zusätzlich Energie in das Mischgut eingetragen wer den, weshalb sich eine solche Mischwerkzeuganordnung für Mischgut eig net, in welches mehr Scherung eingebracht werden soll. Of course, a configuration of a mixing tool set 11.2 is also possible, in which one of the two mixing tools - the mixing tool 1 - points with its rounded end face in the direction of rotation, while the other mixing tool - the mixing tool 1.1 - with its face having the crescent-shaped section in the direction of rotation has a left-handed drive. This mixing tool set 11.2 is shown in FIG. 6. In this mixing tool set 11.2, the upper mixing tool 1 is rotated or turned by 180 degrees about its longitudinal axis relative to the lower mixing tool 1.1. With such an arrangement, additional energy can be introduced into the mix, which is why such a mixing tool arrangement is suitable for mix in which more shear is to be introduced.
Figur 7 zeigt beispielhaft einen Mischbehälter 13, in den der Mischwerk- zeugsatz 11 der Figur 4 eingesetzt ist. Der Einfachheit halber sind weitere Komponenten, wie der Antrieb und dergleichen nicht dargestellt. Die bei ei nem linksdrehenden Antrieb in Drehrichtung weisende vordere Kante 14 des bodenräumenden Werkzeuges 12 ist an die Bodenkontur und die Über gangskontur in die Seitenwand des Mischbehälters 13 angepasst. FIG. 7 shows an example of a mixing container 13 in which the mixing tool set 11 from FIG. 4 is inserted. For the sake of simplicity, other components such as the drive and the like are not shown. The front edge 14 of the soil-clearing tool 12 pointing in the direction of rotation in the case of a left-turning drive is adapted to the bottom contour and the transition contour into the side wall of the mixing container 13.
Aufgrund der beschriebenen Anstellung der Mischflügelabschnitte 7, 7.1 des Mischwerkzeuges 1 wird bei einem rotatorischen Antrieb des Mischwerkzeuges 1 Material von der Seitenwand eines Mischbehältnisses weggeführt und in Richtung zur Drehachse abgeworfen. Dieses erlaubt den Einsatz eines solchen Mischwerkzeuges bei einer industriellen Mischma schine, die einen Mischkopf aufweist, an den ein Mischcontainer mit dem darin enthaltenen Mischgut anschließbar ist. Due to the described position of the mixing vane sections 7, 7.1 of the mixing tool 1, material is guided away from the side wall of a mixing container when the mixing tool 1 is rotating and is thrown off in the direction of the axis of rotation. This allows the use of such a mixing tool in an industrial mixing machine which has a mixing head to which a mixing container with the mix contained therein can be connected.
Figur 8 zeigt den Mischkopf 15 einer solchen Mischmaschine, wobei auch bei dieser Darstellung Antriebsaggregate und die weiteren Bestandteile der Mischmaschine nicht gezeigt sind. Der Mischkopf 15 ist bei diesem Ausfüh rungsbeispiel als Scheibe ausgeführt und verfügt in seinem radialen Rand bereich über mehrere, mit unterschiedlichem Durchmesser vorgesehene, konzentrisch zueinander angeordnete Dichtungen. Somit können an den Mischkopf 15 der im Übrigen nicht näher dargestellten Mischmaschine Mischcontainer mit unterschiedlichen Durchmessern angeschlossen wer den. Aufgrund der vorbeschriebenen Materialförderung bei einem Betrieb des Mischwerkzeuges 1 , 1.1 kann das in einem solchen Mischcontainer be findliche Mischgut auch dann bestimmungsgemäß gemischt werden, wenn das oder die Mischwerkzeuge 1 , 1.1 sich in ihrer radialen Erstreckung nicht an die unmittelbare Behälterinnenwandung erstrecken. Auf der Werkzeug welle 16 sitzen bei dem in Figur 8 gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Mischwerkzeuge 1 , 1.1 entsprechend dem Mischwerkzeugsatz 11. Ein Mi schen von dem in einem an den Mischkopf 15 angeschlossenen Mischcon- tainer enthaltenen Mischgut erfolgt in einer Überkopfstellung, in der sich der Mischwerkzeugsatz 11 zuunterst befindet. Der Mischkopf 15 selbst ist schwenkbar an einem Gestell der Mischmaschine gelagert. Zur Unterstüt zung des Mischvorganges kann somit mit dem an den Mischkopf 15 ange schlossenen Mischcontainer eine Pendelbewegung ausgeführt werden. Ein bodenräumendes Werkzeug ist bei dieser Ausgestaltung daher nicht unbe dingt erforderlich. FIG. 8 shows the mixing head 15 of such a mixing machine, drive units and the further components of the mixing machine also not being shown in this illustration. In this exemplary embodiment, the mixing head 15 is designed as a disk and has in its radial edge area several seals of different diameters, arranged concentrically to one another. Thus, mixing containers with different diameters can be connected to the mixing head 15 of the mixing machine, which is otherwise not shown in detail. Due to the above-described material conveyance during operation of the mixing tool 1, 1.1, the mix to be found in such a mixing container can also be mixed as intended if the mixing tool or tools 1, 1.1 does not extend radially extend to the immediate inner wall of the container. In the exemplary embodiment shown in FIG. 8, two mixing tools 1, 1.1 corresponding to the mixing tool set 11 are seated on the tool shaft 16. The mixing material contained in a mixing container connected to the mixing head 15 is mixed in an overhead position in which the mixing tool set is located 11 is at the bottom. The mixing head 15 itself is pivotally mounted on a frame of the mixing machine. In order to support the mixing process, a pendulum movement can thus be carried out with the mixing container connected to the mixing head 15. A clearing tool is therefore not absolutely necessary in this embodiment.
Die Beschreibung der Erfindung in der Figurenbeschreibung und auch in dem allgemeinem Beschreibungsteil lässt deutlich werden, dass das be- schriebene Mischwerkzeug durch die Auslegung seiner Mischwerkzeugflü gel mit der Anstellung seiner Mischflügelabschnitte Relativbewegungen in unterschiedlichen Richtungen in das Mischgut einbringt. Die Folge sind zu sätzliche Turbulenzen im Mischgutstrom, weshalb die Mischguttemperatur entsprechend rasch ansteigt und ein Mischprozess mit Wärmeeintrag in kurzer Zeit abgeschlossen werden kann. The description of the invention in the description of the figures and also in the general description part makes it clear that the described mixing tool introduces relative movements in different directions into the material to be mixed by the design of its mixing tool blades with the setting of its mixing blade sections. This results in additional turbulence in the mix flow, which is why the mix temperature rises correspondingly quickly and a mixing process with heat input can be completed in a short time.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben worden. Ohne den Umfang der geltenden Ansprüche zu verlassen, ergeben sich für einen Fachmann zahlreiche weitere Ausgestaltungen, ohne dass diese im Rahmen dieser Ausführungen im Einzelnen dargelegt werden müssten. The invention has been described using exemplary embodiments. Without departing from the scope of the applicable claims, numerous further configurations result for a person skilled in the art without these having to be explained in detail within the scope of these explanations.
Bezugszeichenliste Reference list
1 .1 Mischwerkzeug 1 .1 mixing tool
2 Nabe 2 hub
3 Wellendurchführung 3 shaft bushing
4, 4. Passfederaufnahme 4, 4. Key holder
, 5.1 Mischwerkzeugflügel, 5.1 Mixing tool blades
, 6.1 Verbindungsabschnitt, 6.1 connecting section
, 7.1 Mischflügelabschnitt , 7.1 Mixing wing section
8 Biegelinie 8 bending line
9 Biegelinie 9 bending line
9.1 Linie 9.1 line
10 Mischflügelspitze 10 mixing wing tip
1 1 M ischwerkzeugsatz 1 1 Mixing tool set
12 Bodenräumendes Werkzeug 12 Ground clearing tool
13 Mischbehälter 13 mixing containers
14 Vorderseite 14 front
15 Mischkopf 15 mixing head
16 Werkzeugwelle 16 tool shaft
D Drehachse D axis of rotation
M Mittellängsebene M median longitudinal plane

Claims

Patentansprüche Claims
1. Mischwerkzeug für eine industrielle Mischmaschine zum Mischen ei- nes typischerweise aus mehreren Komponenten bestehenden1. Mixing tool for an industrial mixing machine for mixing a typically consisting of several components
Mischgutes mit einer Nabe (2), mit Mitteln zum Anschließen des Mischwerkzeuges (1 , 1.1 ) an eine rotatorisch angetriebene Mischwerkzeugwelle (16) und mit zumindest zwei gleichartigen Mischwerkzeugflügeln (5, 5.1 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Mischwerkzeugflügel (5, 5.1 ) jeweils einen gegenüber der Ebene derMixed material with a hub (2), with means for connecting the mixing tool (1, 1.1) to a rotationally driven mixing tool shaft (16) and with at least two identical mixing tool blades (5, 5.1), characterized in that the mixing tool blades (5, 5.1) one each at the level of
Nabe (2) in jeweils bezüglich der Längserstreckung der Drehachse (D) entgegengesetzte Richtungen abgewinkelten Verbindungsab schnitt (6, 6.1 ) aufweisen, an dem jeweils ein sich in radialer Rich tung von der Nabe (2) weg erstreckender, gegenüber der Ebene der Nabe (2) in Rotationsrichtung sowie in radialer Richtung angestellter und gegenüber dem Verbindungsabschnitt (6, 6.1 ) gegensinnig ge neigter Mischflügelabschnitt (7, 7.1 ) angeformt ist. Have hub (2) in each case with respect to the longitudinal extent of the axis of rotation (D) opposite angled connecting section (6, 6.1), on each of which extends in a radial direction from the hub (2), opposite the plane of the hub ( 2) in the direction of rotation and in the radial direction and opposite to the connecting section (6, 6.1) in opposite directions ge inclined mixing wing section (7, 7.1) is formed.
2. Mischwerkzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Mischwerkzeug (1 , 1.1 ) zwei einander zur Drehachse (D) der2. Mixing tool according to claim 1, characterized in that the mixing tool (1, 1.1) two each other to the axis of rotation (D)
Nabe (2) gegenüberliegende Mischwerkzeugflügel (5, 5.1 ) aufweist. Hub (2) has opposite mixing tool blades (5, 5.1).
3. Mischwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischflügelabschnitte an entlang einer in radialer Richtung erstreckenden Stirnseite zumindest entlang eines Abschnittes als3. Mixing tool according to claim 1 or 2, characterized in that the mixing wing sections on as along a radially extending end face at least along a section as
Schneide ausgeführt sind. Cutting edge.
4. Mischwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischflügelabschnitte an ihrer der Stirnseite mit der Schneide ge- genüberliegenden Stirnseite stumpf sind. 4. Mixing tool according to claim 3, characterized in that the mixing wing sections are blunt on their end face opposite the cutting edge.
5. Mischwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stirnseite der Mischflügelabschnitte (7, 7.1 ) zumindest in einem Abschnitt sichelförmig ausgeführt ist. 5. Mixing tool according to one of claims 1 to 4, characterized in that an end face of the mixing wing sections (7, 7.1) is designed sickle-shaped in at least one section.
6. Mischwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischflügelabschnitte (7, 7.1 ) in radialer Richtung in einer Mischflügelspitze (10) enden und, in einer Abwick lung gesehen, gegenüber der einen Mischflügelabschnitt (7, 7.1 ) schneidenden Mittellängsebene (M) mit asymmetrischer Kontur aus geführt sind, wodurch die Mischflügelspitzen (10) von der jeweiligen Mittellängsebene (M) beabstandet sind. 6. Mixing tool according to one of claims 1 to 5, characterized in that the mixing blade sections (7, 7.1) end in the radial direction in a mixing blade tip (10) and, seen in a development, opposite to the one mixing blade section (7, 7.1) cutting Central longitudinal plane (M) are guided with an asymmetrical contour, whereby the mixing wing tips (10) are spaced apart from the respective central longitudinal plane (M).
7. Mischwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von der Mischflügelspitze (10) in die bezüglich der Mit tellängsebene (11 ) gegenüberliegende Stirnseite gerundet ausge führt ist. 7. Mixing tool according to claim 6, characterized in that the transition from the mixing wing tip (10) in the with respect to the longitudinal axis plane (11) opposite end face is rounded out leads.
8. Mischwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Mischflügelabschnitte (7, 7.1 ) gegensinnig in Bezug auf die Drehrichtung angestellt sind. 8. Mixing tool according to one of claims 1 to 7, characterized in that the mixing wing sections (7, 7.1) are set in opposite directions with respect to the direction of rotation.
9. Mischwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anstellung der Mischflügelabschnitte (7, 7.1 ) in Rotationsrichtung mit 10 bis 15 Grad vorgesehen ist. 9. Mixing tool according to one of claims 1 to 8, characterized in that the employment of the mixing wing sections (7, 7.1) is provided in the direction of rotation at 10 to 15 degrees.
10. Mischwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischflügelabschnitte (7, 7.1 ) winklig an die Verbindungsabschnitte (6, 6.1 ) angeschlossen sind. 10. Mixing tool according to one of claims 1 to 9, characterized in that the mixing wing sections (7, 7.1) are connected at an angle to the connecting sections (6, 6.1).
11. Mischwerkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Biegelinie (9), an der die Mischflügelabschnitte (7, 7.1 ) gegen über den Verbindungsabschnitten (6, 6.1 ) abgewinkelt sind, gegen über einer Querschnittslinie durch den Mischflügelabschnitt (7, 7.1 ) geneigt ist. 11. Mixing tool according to claim 10, characterized in that a bending line (9), on which the mixing wing sections (7, 7.1) are angled relative to the connecting sections (6, 6.1), against a cross-sectional line through the mixing wing section (7, 7.1) is inclined.
12. Mischwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (2) eine Wellendurchführung (3) mit zumindest einer mit größerem Radius ausgeführten Passfederauf- nähme (4, 4.1 ) ausgeführt ist. 12. Mixing tool according to one of claims 1 to 11, characterized in that the hub (2) has a shaft bushing (3) with at least one feather key receptacle (4, 4.1).
13. Mischwerkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (2) zwei mit einem Winkelabstand von 90 Grad zueinander angeordnete Passfederaufnahmen (4, 4.1 ) gleicher Kontur aufweist. 13. Mixing tool according to claim 12, characterized in that the hub (2) has two feather key receptacles (4, 4.1) which are arranged at an angular distance of 90 degrees from one another and have the same contour.
14. Mischwerkzeugsatz, umfassend zwei Mischwerkzeuge (1 , 1.1 ) nach14. Mixing tool set, comprising two mixing tools (1, 1.1) after
Anspruch 13. Claim 13.
15. Mischmaschine mit einer rotatorisch angetriebenen Werkzeugwelle (16) und mit einem Mischwerkzeugsatz (11 , 11.1 , 11.2) nach An- spruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Mischwerk zeuge (1 , 1.1 ) des Mischwerkzeugsatzes (11 , 11.1 , 11.2) um 90 Grad in Drehrichtung gesehen gegeneinander versetzt an der Werkzeug welle (16) befestigt sind. 15. Mixing machine with a rotationally driven tool shaft (16) and with a mixing tool set (11, 11.1, 11.2) according to claim 14, characterized in that the two mixing tools (1, 1.1) of the mixing tool set (11, 11.1, 11.2) seen at 90 degrees in the direction of rotation offset from one another on the tool shaft (16).
16. Mischmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Mischwerkzeuge (1 , 1.1 ) mit einem axialen Abstand zuei nander auf der Werkzeugwelle (16) befestigt sind, sodass sich jeder Mischflügelabschnitt (7, 7.1 ) in einer anderen Höhe bezogen auf die Drehachse (D) befindet. 16. Mixing machine according to claim 15, characterized in that the two mixing tools (1, 1.1) with an axial distance to each other are attached to the tool shaft (16), so that each mixing wing section (7, 7.1) is at a different height in relation to the Axis of rotation (D).
17. Mischmaschine nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Werkzeugwelle (16) bodenseitig bezüglich des un teren Mischwerkzeuges des Mischwerkzeugsatzes (11 ) ein boden räumendes Werkzeug (12) sitzt. 17. Mixing machine according to claim 15 or 16, characterized in that on the tool shaft (16) on the bottom with respect to the un direct mixing tool of the mixing tool set (11) sits a soil clearing tool (12).
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