EP4342576A1 - Mischvorrichtung - Google Patents

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EP4342576A1
EP4342576A1 EP22197847.1A EP22197847A EP4342576A1 EP 4342576 A1 EP4342576 A1 EP 4342576A1 EP 22197847 A EP22197847 A EP 22197847A EP 4342576 A1 EP4342576 A1 EP 4342576A1
Authority
EP
European Patent Office
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mixing
mixing device
unit
motor unit
trough
Prior art date
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Pending
Application number
EP22197847.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael PRUTSCHER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BHS Sonthofen GmbH
Original Assignee
BHS Sonthofen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BHS Sonthofen GmbH filed Critical BHS Sonthofen GmbH
Priority to EP22197847.1A priority Critical patent/EP4342576A1/de
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    • B01F27/21—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders characterised by their rotating shafts
    • B01F27/213—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders characterised by their rotating shafts characterised by the connection with the drive
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    • B01F35/40—Mounting or supporting mixing devices or receptacles; Clamping or holding arrangements therefor

Definitions

  • the present invention relates to a mixing device which is designed to mix individual components introduced into the mixing device into a mixture.
  • a problem that regularly arises with such mixing devices is being able to precisely determine the duration of the mixing process. While a mixing process that is too short can result in the mixture not having the desired properties or sufficient mixing, a mixing process that is too long can lead to unnecessarily increased process costs. Wear and/or damage to the mixing device can also lead to an undesirable mixing result.
  • the expression "movable with respect to at least one degree of freedom”, which is also referred to in technical terms as a “flying arrangement”, is intended to mean that the motor unit moves along at least one spatial degree of freedom relative to the mixing trough can, i.e. is not completely rigidly connected to the mixing trough or to a frame connected to the mixing trough.
  • a torque that is introduced into the support unit is when the mixing trough is fully loaded with individual components or with a mixture and / or when using higher-viscosity individual components or a higher-viscosity mixture greater than with a lower loading of the mixing trough and/or less viscous individual components or a less viscous mixture.
  • the torque to be applied for mixing changes on the mixing tool and thus on the motor unit during mixing.
  • a high torque is required at the beginning of the mixing process in order to mix the individual components with one another, with the torque decreasing as the mixing process progresses and, in particular, can remain essentially constant from a certain degree of mixing onwards.
  • the arrangement according to the present invention can deliver evaluable signals even with a very low load on the mixing tool and thus on the motor unit. This is because even with a slightly greater resistance acting against the mixing tool compared to an empty mixing device, the forces introduced into the force detection unit increase. Furthermore, temperature differences at the mixing device can affect the power consumption for driving the mixing tool, for example by causing a drive belt to contract.
  • the arrangement according to the invention can always provide essentially constant values for the force detection unit regardless of the ambient conditions prevailing at the mixing device. Measuring the torque on the torque arm can provide more precise information about the course of the mixing process, especially when the mixer is operating with partial filling and low loads.
  • the motor unit can in particular be mounted on the mixing shaft, which is driven by the motor unit.
  • the combination of motor unit, mixing shaft and mixing tool can be referred to as "self-supporting" and can be supported relative to the mixing trough with respect to rotation of the motor unit about the mixing shaft.
  • a section of the mixing shaft can protrude from a rear wall of the mixing trough, wherein the motor unit can be arranged on a bearing acting between the motor unit and the mixing shaft.
  • the mixing device can comprise a control unit which is set up to control operation of the mixing device, in particular a mixing time and/or a rotation speed of the mixing tool.
  • the mixing device can be used as a self-regulating mixing device be designed, which parameters of the mixing process can be controlled based on the data recorded by the force detection unit.
  • the mixing device can also be connected to a control unit of a higher-level system, which, for example, in addition to the mixing device according to the invention, includes merchandise management devices, such as memories for storing individual components, scales, controlled flaps, which allow a material flow in the open state or in the closed state prevent this.
  • storage of the individual components can be connected to the mixing trough in order to supply the respective individual components to the mixing trough.
  • the individual components can be stored separately from one another and can only come into contact with one another in the mixing trough. This allows a mixing process to be better controlled, particularly when individual components react or combine with one another.
  • the control unit can be set up to carry out the feeding of the individual components into the mixing trough in an automated manner.
  • This automated control of the supply of the individual components into the mixing trough can be carried out, for example, based on the data that is evaluated from the force detection unit.
  • the individual components can be fed to the mixing trough in a desired quantity under the control of the control unit.
  • mixing ratios of the individual components for predetermined mixtures are stored in a storage unit, which is connected to the control unit, and/or values or ranges for the expected forces are stored, which are introduced into the force detection unit, furthermore It can be stored in the storage unit which individual component and in what quantity is to be supplied to the mixture if the expected forces introduced differ from the actual forces introduced into the force detection unit will, deviate. As an example, it may be specified to maintain a water-to-cement ratio of between 0.4 - 0.45. This value can be monitored based on a comparison of the expected forces to the actual forces detected via the force detection unit. If necessary, the mixture can be adjusted to change the water-to-cement ratio in a desired manner by feeding individual components into the mixing trough in an automated manner.
  • two diametrically opposed arms with respective mixing blades are attached to the mixing shaft in order to be able to compensate for an imbalance acting on the mixing shaft.
  • the mixing tool can be at least one arm with at least one mixing blade attached to it.
  • the support unit can comprise a device which is designed to be variable in length in order to change a position and/or orientation of the motor unit relative to the mixing trough.
  • a device can be implemented by an intermediate piece of the support unit, which has both a left-hand thread and a right-hand thread, with which respective adjacent sections of the support unit are in threaded engagement.
  • this intermediate piece is rotated clockwise or counterclockwise, the length of the support unit can be varied. In this way, manufacturing tolerances can be compensated for or a position and/or orientation of the motor unit relative to the mixing trough can be adjusted in a desired manner.
  • the support unit can comprise at least one joint which is designed to compensate for a change in the position and/or orientation of the motor unit relative to the mixing trough.
  • the at least one joint of the support unit can also be provided to compensate for manufacturing tolerances and thus prevent unwanted tensions or even damage to the mixing device.
  • the mixing device can advantageously be designed as a twin-shaft mixer, the mixing device in this case comprising a further mixing shaft which is set up to drive a further mixing tool arranged thereon.
  • a twin-shaft mixer can in particular make it possible for the mixing tools of the mixing shaft to rotate in opposite directions relative to the further mixing tools of the further mixing shaft in order to achieve an improved mixing process.
  • the twin-shaft mixer can further comprise a further motor unit which is set up to drive the further mixing shaft, the further motor unit being arranged on the mixing device so as to be movable relative to the mixing trough with respect to at least one degree of freedom.
  • the description that has so far been given in relation to one motor unit or one mixing shaft can also be valid in an analogous manner for the other motor unit or for the other mixing shaft.
  • such a twin-shaft mixer can be constructed fundamentally symmetrical to a central plane between the two mixing shafts and the two motor units.
  • the support unit can be designed in such a way that both motor units act on the force detection unit, or that each motor unit is assigned a separate force detection unit which is set up to detect a force which acts between the respective motor unit and the support unit. Accordingly, the two motor units can have a common support unit relative to the Mixing trough can be supported or each motor unit can be supported relative to the mixing trough via a specially designed support unit.
  • the arrangement of a separate force detection unit for each motor unit can make it possible to differentiate between forces which are introduced by one motor unit and which by the other motor unit. For example, it is possible to draw even more precise conclusions as to which side or component of the mixing device is damaged or requires maintenance.
  • the force detection unit can be designed as a measuring bolt or a load cell.
  • a measuring pin can be understood as the unit for absorbing force, which is connected to an external evaluation unit that outputs the mechanical influence of the unit for absorbing force as values.
  • a load cell can in particular be a structurally integral combination of a measuring bolt with an evaluation unit.
  • control unit can be set up to selectively supply a predetermined amount of at least one individual component during an ongoing mixing process based on forces detected by a force detection unit.
  • the final result of the mixing process can be controlled in a desired manner through the selective addition of individual components.
  • the motor unit can comprise an electric motor.
  • control unit can be set up to detect a state of wear of the mixing device and/or damage to the mixing device, in particular the mixing tool, and/or damage to the mixing device based on forces detected by a force detection unit Detect motor unit.
  • a mixing device according to the invention is generally designated by the reference number 10.
  • the mixing device 10 includes a mixing trough 12, into which individual components can be introduced and mixed into a mixture using mixing tools (not shown).
  • the mixing device 10 is designed as a so-called “double-shaft mixer”. This means that the mixing device 10 is designed here with two mixing shafts that run essentially parallel to one another, with in Figure 1 Only the right mixing shaft 16 can be seen, as in Figure 1 On the left side the corresponding mixing shaft is covered by a motor unit 18. For operation of the mixing device 10 is of course also on the right side of Figure 1 a corresponding motor unit is provided, which has been hidden here merely to simplify the description of the present invention.
  • the motor unit 18 here includes an electric motor 20, which has a a belt drive surrounded by a housing 22 drives a gear 24 and via this the mixing shaft arranged therein.
  • a mixing tool is arranged on each mixing shaft, which is set up to mix the individual components introduced into the mixing trough 12 to form a mixture.
  • the motor unit 18, in particular the electric motor 20, are attached to the mixing trough 12 in a floating arrangement. That is, in the present embodiment, the entire motor unit 18 is mounted on the associated mixing shaft with respect to five of the six possible spatial degrees of freedom.
  • the motor unit 18 is arranged displaceably relative to the mixing trough 12 only with respect to a rotational degree of freedom around the mixing shaft. This is also illustrated, for example, by elongated holes 26 in a motor mount 28, which is on the in Figure 1 right side is shown.
  • the mixing device 10 comprises a support unit 30, which connects the motor unit 18 to the mixing trough 12 (or here the motor holder 28 to a frame of the mixing trough 32).
  • the support unit 30 is in Figure 2 shown in greater detail. It can be seen that the in Figure 1 Motor unit 18 shown on the left and the one in Figure 1 Right motor unit, not shown, is supported relative to the mixing trough 12 via a common support unit 30.
  • the support unit 30 has a connecting element 34 for the motor unit 18, a connecting element 36 for the in Figure 1 (right) motor unit, not shown, and a connecting element 38 for attaching the support unit 30 to the mixing trough 12.
  • a force detection unit 40 is arranged between connecting element 38 and connecting element 36 and is designed to detect forces which act between connecting elements 34 and 38 or 36 and 38.
  • the force detection unit 40 also serves as an intermediate piece 42, which has a right-hand thread at one longitudinal end and a left-hand thread at its opposite longitudinal end, in order to be able to change a distance between the connecting elements 34 and 38 or 36 and 38. Furthermore, each intermediate piece 42 is provided with joints 44 at its two longitudinal ends in order to be able to compensate for an angular offset between the connecting elements 34 and 38 or 36 and 38.
  • the force detection unit 40 could also be arranged in at least one of the joints 44.

Abstract

Eine Mischvorrichtung (10), welche dazu eingerichtet ist, in die Mischvorrichtung (10) eingeführte Einzelkomponenten zu einem Gemisch zu vermischen, wobei die Mischvorrichtung (10) umfasst: einen Mischtrog (12), welcher dazu eingerichtet ist, die Einzelkomponenten aufzunehmen,ein in dem Mischtrog (12) angeordnetes Mischwerkzeug, welches dazu eingerichtet ist, die Einzelkomponenten zu einem Gemisch zu vermischen, eine Mischwelle (16), welche dazu eingerichtet ist, das Mischwerkzeug anzutreiben,eine Motoreinheit (18), welche dazu eingerichtet ist, die Mischwelle (16) anzutreiben, wobei die Motoreinheit (18) relativ zu dem Mischtrog (12) in Bezug auf wenigstens einen Freiheitsgrad beweglich an der Mischvorrichtung (10) angeordnet ist, undeine Abstützeinheit (30), welche dazu eingerichtet ist, die Motoreinheit (18) in Bezug auf den wenigstens einen Freiheitsgrad relativ zu dem Mischtrog (12) gegenüber der Mischvorrichtung (10) abzustützen,wobei die Abstützeinheit (30) eine Krafterfassungseinheit (40) umfasst, welche dazu eingerichtet ist, eine Kraft zu erfassen, welche zwischen der Motoreinheit (18) und der Abstützeinheit (30) wirkt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, in die Mischvorrichtung eingeführte Einzelkomponenten zu einem Gemisch zu vermischen.
  • Ein Problem, das sich bei derartigen Mischvorrichtungen regelmäßig stellt, ist, die Dauer des Mischvorgangs genau festlegen zu können. Während ein zu kurzer Mischvorgang dazu führen kann, dass das Gemisch nicht die gewünschten Eigenschaften bzw. eine ausreichend gute Durchmischung aufweist, kann ein zu langer Mischvorgang zu unnötig gesteigerten Prozesskosten führen. Auch können Verschleiß und/oder Beschädigungen an der Mischvorrichtung zu einem ungewünschten Mischergebnis führen.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mischvorrichtung bereitzustellen, welche verbesserte Möglichkeiten zur Parametererfassung über den Mischvorgang bzw. die Mischvorrichtung aufweist.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Mischvorrichtung gelöst, welche dazu eingerichtet ist, in die Mischvorrichtung eingeführte Einzelkomponenten zu einem Gemisch zu vermischen, wobei die Mischvorrichtung umfasst:
    • einen Mischtrog, welcher dazu eingerichtet ist, die Einzelkomponenten aufzunehmen,
    • ein in dem Mischtrog angeordnetes Mischwerkzeug, welches dazu eingerichtet ist, die Einzelkomponenten zu einem Gemisch zu vermischen,
    • eine Mischwelle, welche dazu eingerichtet ist, das Mischwerkzeug anzutreiben,
    • eine Motoreinheit, welche dazu eingerichtet ist, die Mischwelle anzutreiben, wobei die Motoreinheit relativ zu dem Mischtrog in Bezug auf wenigstens
    • einen Freiheitsgrad beweglich an der Mischvorrichtung angeordnet ist, und
    • eine Abstützeinheit, welche dazu eingerichtet ist, die Motoreinheit in Bezug auf den wenigstens einen Freiheitsgrad relativ zu dem Mischtrog gegenüber der Mischvorrichtung abzustützen,
    • wobei die Abstützeinheit eine Krafterfassungseinheit umfasst, welche dazu eingerichtet ist, eine Kraft zu erfassen, welche zwischen der Motoreinheit und der Abstützeinheit wirkt.
  • Es sei bereits an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass der Ausdruck "in Bezug auf wenigstens einen Freiheitsgrad beweglich", welcher fachsprachlich auch als "fliegende Anordnung" bezeichnet wird, bedeuten soll, dass sich die Motoreinheit entlang wenigstens eines räumlichen Freiheitsgrads relativ zu dem Mischtrog verlagern kann, d.h. nicht vollständig starr mit dem Mischtrog bzw. mit einem mit dem Mischtrog verbundenen Rahmen verbunden ist.
  • Durch diese fliegende Anordnung und die Anordnung einer Krafterfassungseinheit in der Abstützeinheit, welche die Motoreinheit in Bezug auf die fliegende Anordnung relativ zu dem Mischtrog bzw. einem damit verbundenen Rahmen abstützt, kann während des Betriebs der Mischvorrichtung genau erfasst werden, welche (und in welchem Ausmaß) Kräfte von der Motoreinheit in die Abstützeinheit eingeleitet werden. Ist die Motoreinheit beispielsweise in Bezug auf einen rotatorischen Freiheitsgrad relativ zu dem Mischtrog beweglich angeordnet und verläuft die Rotationsachse dieses rotatorischen Freiheitsgrades im Wesentlichen parallel oder sogar koaxial zu einer Rotationsachse der Mischwelle, so entsprechen die in die Abstützeinheit eingeleiteten Kräfte im Wesentlichen dem Drehmoment, welches von der Motoreinheit zum Antrieb des Mischwerkzeugs aufgebracht wird. Dabei ist ein Drehmoment, welches in die Abstützeinheit eingeleitet wird, bei einer vollen Beladung des Mischtrogs mit Einzelkomponenten bzw. mit Gemisch und/oder bei der Verwendung von höher-viskosen Einzelkomponenten bzw. einem höher-viskosen Gemisch größer als bei einer geringeren Beladung des Mischtrogs und/oder wenigerviskosen Einzelkomponenten bzw. einem weniger viskosen Gemisch.
  • Ferner verändert sich das für das Mischen aufzubringende Drehmoment an dem Mischwerkzeug und damit an der Motoreinheit während des Mischens. Üblicherweise wird zu Beginn des Mischvorgangs ein hohes Drehmoment benötigt, um die Einzelkomponenten miteinander zu vermischen, wobei das Drehmoment mit fortschreitendem Mischprozess sinkt und insbesondere ab einem gewissen Durchmischungsgrad im Wesentlichen konstant verbleiben kann.
  • Aus den Kräften, welche in die Krafterfassungseinheit eingeleitet werden, kann somit ermittelt werden, in welchem Mischungsstadium das derzeitige Gemisch vorliegt, und ob der Mischprozess bei Erreichen der gewünschten Mischungseigenschaften beendet werden kann. Ferner kann beispielsweise bei einem abrupten Abfall der eingeleiteten Kräfte darauf rückgeschlossen werden, dass eine Beschädigung an der Mischvorrichtung, insbesondere an dem Mischwerkzeug, aufgetreten ist. Auch periodische Schwankungen der in die Krafterfassungseinheit eingeleiteten Kräfte können dazu verwendet werden, Rückschlüsse auf den Zustand der Mischvorrichtung zu ziehen. So kann beispielsweise ein periodischer Kraftanstieg, welcher mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit des Mischwerkzeugs korreliert, dazu verwendet werden, einen Verschleiß oder eine Beschädigung am Mischwerkzeug anzuzeigen, sodass beispielsweise ein Hinweis ausgegeben werden kann, dass eine Lagerung des Mischwerkzeugs zu warten ist. In einem anderen Beispiel kann eine sich periodisch ändernde Krafteinleitung in die Krafterfassungseinheit der Mischvorrichtung, welche im Wesentlichen mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit eines Motors in Verbindung gebracht werden kann, dazu verwendet werden, einen Hinweis auszugeben, dass der Motor der Mischvorrichtung nicht mehr ordnungsgemäß funktioniert oder sich zum Beispiel gelockert hat.
  • Im Vergleich zu einem Ansatz, bei welchem eine Stromaufnahme der Motoreinheit für Rückschlüsse auf die Mischvorrichtung verwendet wird, kann die Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung bereits bei einer sehr geringen Belastung des Mischwerkzeugs und damit der Motoreinheit auswertbare Signale liefern. Dies liegt daran, dass bereits bei einem geringfügig größeren Widerstand, welcher gegen das Mischwerkzeug wirkt, verglichen mit einer leeren Mischvorrichtung, die in die Krafterfassungseinheit eingeleiteten Kräfte ansteigen. Ferner können sich Temperaturunterschiede an der Mischvorrichtung auf die Stromaufnahme zum Antrieb des Mischwerkzeugs auswirken, beispielsweise dadurch, dass sich ein Antriebsriemen zusammenzieht. Die erfindungsgemäße Anordnung kann hingegen unabhängig der an der Mischvorrichtung herrschenden Umgebungsbedingungen stets im Wesentlichen gleichbleibende Werte der Krafterfassungseinheit liefern. So kann die Messung des Drehmomentes an der Drehmomentstütze insbesondere auch bei Betrieb des Mischers in Teilfüllung und niedrigen Lasten präzisere Aussagen über den Verlauf des Mischprozesses liefern.
  • Die Motoreinheit kann insbesondere auf der Mischwelle gelagert sein, welche durch die Motoreinheit angetrieben wird. In dieser Anordnung kann die Kombination aus Motoreinheit, Mischwelle und Mischwerkzeug als "selbsttragend" bezeichnet werden und kann gegenüber dem Mischtrog in Bezug auf eine Rotation der Motoreinheit um die Mischwelle abgestützt sein. Insbesondere kann hier ein Abschnitt der Mischwelle aus einer Rückwand des Mischtrogs herausragen, wobei die Motoreinheit auf einer zwischen der Motoreinheit und der Mischwelle wirkenden Lagerung angeordnet sein kann.
  • In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Mischvorrichtung eine Steuerungseinheit umfassen, welche dazu eingerichtet ist, einen Betrieb der Mischvorrichtung, insbesondere eine Mischzeit und/oder eine Rotationsgeschwindigkeit des Mischwerkzeugs, zu steuern. In diesem Fall kann die Mischvorrichtung als selbst-regelnde Mischvorrichtung ausgelegt sein, welche Parameter des Mischvorgangs basierend auf den durch die Krafterfassungseinheit erfassten Daten steuern kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Mischvorrichtung auch mit einer Steuerungseinheit einer übergeordneten Anlage verbunden sein, welche beispielsweise, neben der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung, Warenwirtschaftseinrichtungen umfasst, wie Speicher zur Lagerung von Einzelkomponenten, Waagen, gesteuerte Klappen, welche im geöffneten Zustand einen Materialfluss erlauben oder im geschlossenen Zustand diesen unterbinden.
  • Ferner können mit dem Mischtrog Speicher der Einzelkomponenten verbunden sein, um dem Mischtrog jeweilige Einzelkomponenten zuzuführen. Auf diese Weise können die Einzelkomponenten voneinander getrennt gelagert werden und können erst im Mischtrog miteinander in Kontakt kommen. Insbesondere bei miteinander reagierenden oder sich verbindenden Einzelkomponenten kann so ein Mischprozess besser gesteuert werden.
  • Dabei kann die Steuerungseinheit dazu eingerichtet sein, die Zuführung der Einzelkomponenten in den Mischtrog in einer automatisierten Weise durchzuführen. Diese automatisierte Steuerung der Zuführung der Einzelkomponenten in den Mischtrog kann beispielsweise basierend auf den Daten durchgeführt werden, welche aus der Krafterfassungseinheit ausgewertet werden. So können durch die Steuerungseinheit gesteuert die Einzelkomponenten in einer gewünschten Menge dem Mischtrog zugeführt werden. Dabei ist es auch denkbar, dass in einer Speichereinheit, welche mit der Steuerungseinheit verbunden ist, Mischungsverhältnisse der Einzelkomponente für vorbestimmte Gemische hinterlegt sind und/oder Werte bzw. Bereiche für die zu erwartenden Kräfte hinterlegt sind, welche in die Krafterfassungseinheit eingeleitet werden, wobei ferner in der Speichereinheit hinterlegt sein kann, welche Einzelkomponente in welcher Menge dem Gemisch zuzuführen ist, falls die erwarteten eingeleiteten Kräfte von den tatsächlichen Kräften, die in die Krafterfassungseinheit eingeleitet werden, abweichen. Als Beispiel kann es vorgegeben sein, einen Wasser-zu-Zement-Wert von zwischen 0,4 - 0,45 einzuhalten. Dieser Wert kann basierend auf einem Vergleich der erwarteten Kräften zu den über die Krafterfassungseinheit erfassten tatsächlichen Kräften überwacht werden. Falls nötig kann durch Zuführung von Einzelkomponenten in den Mischtrog in einer automatisierten Weise das Gemisch angepasst werden, um den Wasser-zu-Zement-Wert in einer gewünschten Weise zu verändern.
  • Beispielsweise ist es auch denkbar, dass an der Mischwelle zwei diametral gegenüberliegende Arme mit jeweiligen Mischschaufeln angebracht sind, um eine auf die Mischwelle wirkende Unwucht ausgleichen zu können.
  • Das Mischwerkzeug kann wenigstens ein Arm mit wenigstens einer daran angebrachten Mischschaufel sein.
  • Insbesondere im Bereich der Krafterfassungseinheit, kann die Abstützeinheit eine Einrichtung umfassen, welche dazu eingerichtet ist, in ihrer Länge veränderbar zu sein, um eine Position und/oder Orientierung der Motoreinheit relativ zu dem Mischtrog zu verändern. Eine derartige Einrichtung kann im einfachsten Fall durch ein Zwischenstück der Abstützeinheit realisiert sein, welches sowohl ein Linksgewinde als auch ein Rechtsgewinde aufweist, mit welchen jeweilige angrenzende Abschnitte der Abstützeinheit in Gewindeeingriff stehen. Je nachdem, ob dieses Zwischenstück nun im oder gegen den Uhrzeigersinn rotiert wird, kann die Länge der Abstützeinheit variiert werden. Auf diese Weise können Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden oder eine Position und/oder Orientierung der Motoreinheit relativ zu dem Mischtrog in einer gewünschten Weise eingestellt werden.
  • Des Weiteren kann die Abstützeinheit wenigstens ein Gelenk umfassen, welches dazu eingerichtet ist, eine Veränderung der Position und/oder der Orientierung der Motoreinheit relativ zu dem Mischtrog auszugleichen. In einer grundsätzlich analogen Weise zu der voranstehend erwähnten Einrichtung zur Längenänderung der Abstützeinheit, kann auch das wenigstens eine Gelenk der Abstützeinheit dazu vorgesehen sein, Fertigungstoleranzen auszugleichen und so ungewünschte Spannungen oder sogar Beschädigungen an der Mischvorrichtung zu verhindern.
  • Vorteilhafterweise kann die Mischvorrichtung als Doppelwellenmischer ausgebildet sein, wobei die Mischvorrichtung hierbei eine weitere Mischwelle umfasst, welche dazu eingerichtet ist, ein weiteres daran angeordnetes Mischwerkzeug anzutreiben. Ein solcher Doppelwellenmischer kann es insbesondere ermöglichen, dass die Mischwerkzeuge der Mischwelle relativ zu den weiteren Mischwerkzeugen der weiteren Mischwelle gegenläufig rotieren, um so einen verbesserten Mischprozess zu erreichen.
  • Hierfür kann der Doppelwellenmischer ferner eine weitere Motoreinheit umfassen, welche dazu eingerichtet ist, die weitere Mischwelle anzutreiben, wobei die weitere Motoreinheit relativ zu dem Mischtrog in Bezug auf wenigstens einen Freiheitsgrad beweglich an der Mischvorrichtung angeordnet ist. Diesbezüglich sei an dieser Stelle erwähnt, dass die Beschreibung, welche bislang in Bezug auf die eine Motoreinheit bzw. die eine Mischwelle gegeben worden ist, auch in einer analogen Weise für die weitere Motoreinheit bzw. für die weitere Mischwelle gültig sein kann. Insbesondere kann ein derartiger Doppelwellenmischer grundlegend symmetrisch zu einer Mittelebene zwischen den beiden Mischwellen und den beiden Motoreinheiten aufgebaut sein.
  • Dabei kann die Abstützeinheit derart ausgebildet sein, dass beide Motoreinheiten auf die Krafterfassungseinheit einwirken, oder dass jeder Motoreinheit eine separate Krafterfassungseinheit zugeordnet ist, welche dazu eingerichtet ist, eine Kraft zu erfassen, welche zwischen der jeweiligen Motoreinheit und der Abstützeinheit wirkt. Demgemäß können die beiden Motoreinheiten über eine gemeinsame Abstützeinheit relativ zu dem Mischtrog abgestützt sein oder jede Motoreinheit kann über eine eigens dafür vorgesehene Abstützeinheit relativ zu dem Mischtrog abgestützt sein. Die Anordnung einer separaten Krafterfassungseinheit für jede Motoreinheit kann es ermöglichen, zwischen Kräften zu differenzieren, welche von der einen Motoreinheit und welche von der weiteren Motoreinheit eingeleitet werden. So kann beispielsweise noch genauer darauf rückgeschlossen werden, an welcher Seite bzw. an welcher Komponente der Mischvorrichtung eine Beschädigung oder ein Wartungsbedarf vorliegt.
  • Beispielsweise kann die Krafterfassungseinheit als ein Messbolzen oder eine Messdose ausgeführt sein. In diesem Zusammenhang kann ein Messbolzen als die Einheit zur Kraftaufnahme verstanden werden, welche mit einer externen Auswertungseinheit verbunden ist, welche die mechanische Beeinflussung der Einheit zur Kraftaufnahme als Werte ausgibt. Eine Messdose hingegen kann insbesondere eine baulich integrale Kombination eines Messbolzens mit einer Auswertungseinheit sein.
  • In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, basierend auf durch eine Krafterfassungseinheit erfassten Kräften, während eines laufenden Mischvorgangs selektiv eine vorbestimmte Menge wenigstens einer Einzelkomponente zuzuführen. Wie bereits weiter oben mit Bezug auf die Mischvorrichtung beschrieben, kann durch die selektive Zugabe von Einzelkomponenten das Endergebnis des Mischprozesses in einer gewünschten Weise gesteuert werden.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform, kann die Motoreinheit einen Elektromotor umfassen.
  • Ferner kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, basierend auf durch eine Krafterfassungseinheit erfassten Kräften, einen Verschleißzustand der Mischvorrichtung und/oder eine Beschädigung der Mischvorrichtung, insbesondere des Mischwerkzeugs, und/oder eine Beschädigung der Motoreinheit zu detektieren. Auch hierzu sei auf die eingangs beschriebenen Vorteile und Effekte mit Bezug auf die erfindungsgemäße Mischvorrichtung verwiesen.
  • Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen in größerem Detail beschrieben werden. Es stellt dar:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Ansicht einer Mischvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; und
    Figur 2
    eine perspektivische Ansicht einer Abstützeinheit der Mischvorrichtung aus Figur 1.
  • In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Mischvorrichtung allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Die Mischvorrichtung 10 umfasst einen Mischtrog 12, in welchen Einzelkomponenten eingeführt werden können und über Mischwerkzeuge (nicht dargestellt) zu einem Gemisch vermischt werden können.
  • In dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Mischvorrichtung 10 als ein sogenannter "Doppelwellenmischer" ausgebildet. Das heißt, die Mischvorrichtung 10 ist hier mit zwei im Wesentlichen zueinander parallel verlaufenden Mischwellen ausgebildet, wobei in Figur 1 lediglich die rechte Mischwelle 16 zu erkennen ist, da an der in Figur 1 linken Seite die entsprechende Mischwelle von einer Motoreinheit 18 verdeckt ist. Für einen Betrieb der Mischvorrichtung 10 ist natürlich auch an der rechten Seite von Figur 1 eine entsprechende Motoreinheit vorgesehen, welche hier lediglich zur Vereinfachung der Beschreibung der vorliegenden Erfindung ausgeblendet worden ist.
  • Die Motoreinheit 18 umfasst hier einen Elektromotor 20, welcher über einen von einem Gehäuse 22 umgebenden Riemenantrieb ein Getriebe 24 und über dieses die darin angeordnete Mischwelle antreibt. An einem in den Mischtrog 12 hineinragenden Abschnitt der Mischwelle 16 ist an jeder Mischwelle ein Mischwerkzeug angeordnet, welches dazu eingerichtet ist, die in den Mischtrog 12 eingeführten Einzelkomponenten zu einem Gemisch zu verm ischen.
  • Die Motoreinheit 18, insbesondere der Elektromotor 20, sind hier in einer fliegenden Anordnung an dem Mischtrog 12 befestigt. Das heißt, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, ist die gesamte Motoreinheit 18 auf der zugehörigen Mischwelle in Bezug auf fünf der sechs möglichen räumlichen Freiheitsgrade befestigt. Lediglich in Bezug auf einen rotatorischen Freiheitsgrad um die Mischwelle herum ist die Motoreinheit 18 relativ zu dem Mischtrog 12 verlagerbar angeordnet. Dies ist auch beispielsweise durch Langlöcher 26 einer Motoraufnahme 28 veranschaulicht, welche an der in Figur 1 rechten Seite gezeigt ist. Um auch diesen voranstehend erwähnten rotatorischen Freiheitsgrad um die Mischwelle 16 herum abzustützen, umfasst die Mischvorrichtung 10 eine Abstützeinheit 30, welche die Motoreinheit 18 mit dem Mischtrog 12 (bzw. hier die Motoraufnahme 28 mit einem Rahmen des Mischtrogs 32) verbindet.
  • Die Abstützeinheit 30 ist in Figur 2 in größerem Detail dargestellt. Dabei ist zu erkennen, dass die in Figur 1 links dargestellte Motoreinheit 18 und die in Figur 1 nicht dargestellte rechte Motoreinheit über eine gemeinsame Abstützeinheit 30 relativ zu dem Mischtrog 12 abgestützt sind. Zu diesem Zweck weist die Abstützeinheit 30 ein Verbindungselement 34 für die Motoreinheit 18, ein Verbindungselement 36 für die in Figur 1 nicht dargestellte (rechte) Motoreinheit und ein Verbindungselement 38 zur Anbringung der Abstützeinheit 30 an dem Mischtrog 12 auf.
  • Jeweils zwischen dem Verbindungselement 34 für die Motoreinheit 18 und dem Verbindungselement 38 mit dem Mischtrog 12 und zwischen dem Verbindungselement 38 und dem Verbindungselement 36 ist eine Krafterfassungseinheit 40 angeordnet, welche dazu eingerichtet ist, Kräfte zu erfassen, welche zwischen den Verbindungselementen 34 und 38 bzw. 36 und 38 wirken.
  • Diese in die jeweiligen Krafterfassungseinheit 40 eingeleiteten Kräfte können einen direkten Rückschluss darauf geben, welches Drehmoment eine jeweilige Motoreinheit an der zugeordneten Mischwelle 16 aufzubringen hat, um das Mischwerkzeug anzutreiben. Aus diesem erfassten Drehmoment kann wiederum erkannt werden, ob ein Mischprozess abgeschlossen ist, ob ein Gemisch vorbestimmte Eigenschaften aufweist, wie zum Beispiel eine vorbestimmte Viskosität, und/oder ob an der Mischvorrichtung eine Beschädigung oder Verschleiß aufgetreten ist.
  • Die Krafterfassungseinheit 40 dient hier zugleich als ein Zwischenstück 42, welches an seinem einen Längsende ein Rechtsgewinde und an seinem entgegengesetzten Längsende ein Linksgewinde aufweist, um so einen Abstand zwischen den Verbindungselementen 34 und 38 bzw. 36 und 38 verändern zu können. Ferner ist ein jeweiliges Zwischenstück 42 an seinen beiden Längsenden mit Gelenken 44 versehen, um auch einen Winkelversatz zwischen den Verbindungselementen 34 und 38 bzw. 36 und 38 ausgleichen zu können.
  • Alternativ oder zusätzlich zu der in Figur 2 gezeigten Anordnung der Krafterfassungseinheit 40 in dem Zwischenstück 42 könnte die Krafterfassungseinheit 40 auch in wenigstens einem der Gelenke 44 angeordnet sein.

Claims (15)

  1. Mischvorrichtung (10), welche dazu eingerichtet ist, in die Mischvorrichtung (10) eingeführte Einzelkomponenten zu einem Gemisch zu vermischen, wobei die Mischvorrichtung (10) umfasst:
    einen Mischtrog (12), welcher dazu eingerichtet ist, die Einzelkomponenten aufzunehmen,
    ein in dem Mischtrog (12) angeordnetes Mischwerkzeug, welches dazu eingerichtet ist, die Einzelkomponenten zu einem Gemisch zu vermischen,
    eine Mischwelle (16), welche dazu eingerichtet ist, das Mischwerkzeug anzutreiben,
    eine Motoreinheit (18), welche dazu eingerichtet ist, die Mischwelle (16) anzutreiben, wobei die Motoreinheit (18) relativ zu dem Mischtrog (12) in Bezug auf wenigstens einen Freiheitsgrad beweglich an der Mischvorrichtung (10) angeordnet ist, und
    eine Abstützeinheit (30), welche dazu eingerichtet ist, die Motoreinheit (18) in Bezug auf den wenigstens einen Freiheitsgrad relativ zu dem Mischtrog (12) gegenüber der Mischvorrichtung (10) abzustützen,
    wobei die Abstützeinheit (30) eine Krafterfassungseinheit (40) umfasst, welche dazu eingerichtet ist, eine Kraft zu erfassen, welche zwischen der Motoreinheit (18) und der Abstützeinheit (30) wirkt.
  2. Mischvorrichtung (10) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Motoreinheit (18) auf der Mischwelle (16) gelagert ist, welche durch die Motoreinheit (18) angetrieben wird.
  3. Mischvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung (10) eine Steuerungseinheit umfasst, welche dazu eingerichtet ist, einen Betrieb der Mischvorrichtung (10), insbesondere eine Mischzeit und/oder eine Rotationsgeschwindigkeit des Mischwerkzeugs, zu steuern.
  4. Mischvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Mischtrog (12) Speicher der Einzelkomponenten verbunden sind, um dem Mischtrog (12) jeweilige Einzelkomponenten zuzuführen.
  5. Mischvorrichtung (10) nach dem vorhergehenden Anspruch,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit dazu eingerichtet ist, die Zuführung der Einzelkomponenten in den Mischtrog (12) in einer automatisierten Weise durchzuführen.
  6. Mischvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischwerkzeug wenigstens ein Arm mit wenigstens einer daran angebrachten Mischschaufel ist.
  7. Mischvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützeinheit (30), insbesondere im Bereich der Krafterfassungseinheit (40), eine Einrichtung (42) umfasst, welche dazu eingerichtet ist, in ihrer Länge veränderbar zu sein, um eine Position und/oder Orientierung der Motoreinheit (18) relativ zu dem Mischtrog (12) zu verändern.
  8. Mischvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützeinheit (30) wenigstens ein Gelenk (44) umfasst, welches dazu eingerichtet ist, eine Veränderung der Position und/oder der Orientierung der Motoreinheit (18) relativ zu dem Mischtrog (12) auszugleichen.
  9. Mischvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung (10) als Doppelwellenmischer ausgebildet ist, wobei die Mischvorrichtung (10) hierbei eine weitere Mischwelle (16) umfasst, welche dazu eingerichtet ist, ein weiteres daran angeordnetes Mischwerkzeug anzutreiben.
  10. Mischvorrichtung (10) nach dem vorhergehenden Anspruch,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Doppelwellenmischer ferner eine weitere Motoreinheit umfasst, welche dazu eingerichtet ist, die weitere Mischwelle (16) anzutreiben, wobei die weitere Motoreinheit relativ zu dem Mischtrog (12) in Bezug auf wenigstens einen Freiheitsgrad beweglich an der Mischvorrichtung (10) angeordnet ist.
  11. Mischvorrichtung (10) nach dem vorhergehenden Anspruch,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützeinheit (30) derart ausgebildet ist, dass beide Motoreinheiten (18) auf die Krafterfassungseinheit (40) einwirken, oder
    dass jeder Motoreinheit (18) eine separate Krafterfassungseinheit (40) zugeordnet ist, welche dazu eingerichtet ist, eine Kraft zu erfassen, welche zwischen der jeweiligen Motoreinheit (18) und der Abstützeinheit (30) wirkt.
  12. Mischvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Krafterfassungseinheit (40) als ein Messbolzen oder eine Messdose ausgeführt ist.
  13. Mischvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, basierend auf durch eine Krafterfassungseinheit (40) erfassten Kräften, während eines laufenden Mischvorgangs selektiv eine vorbestimmte Menge wenigstens einer Einzelkomponente zuzuführen.
  14. Mischvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoreinheit (18) einen Elektromotor (20) umfasst.
  15. Mischvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, basierend auf durch eine Krafterfassungseinheit (40) erfassten Kräften, einen Verschleißzustand der Mischvorrichtung (10) und/oder eine Beschädigung der Mischvorrichtung (10), insbesondere des Mischwerkzeugs, und/oder eine Beschädigung der Motoreinheit (18) zu detektieren.
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