DE1782327C3 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Chargenmischer mit einem liegenden Mischtrog, der oben
eine EünfüIlölTnung und unten eine über die Troglänge
sich erstreckende, zu einem Sammeltrog führende Bodenentleerklappe aufweist, und in dem eine
etwa horizontal angeordnete, mit Mischwerkzeugen besetzte Mischerwelle mittels eines ersten Antriebsmotors und einer Kupplung umlaufend angetrieben
ist.
Bei der Herstellung von Mischungen aus verschiedenen Komponenten unter Verwendung einer Mischvorrichtung,
bei der diese Komponenten in einer gewissen Menge eingefüllt, als eine Füllung vermischt
und als endgültge Mischung wieder ausgetragen werden( was unter dem Begriff »Chargenmischung« bekannt
ist und in einem »Chargenmischer« erfolgt), 5" wird besonders im Hinblick auf eine Änderung der
Zusammensetzung der einzelnen zu vermischenden Komponenten eine äußerst zuverlässige Entleerung
der Mischvorrichtung verlangt. Je nach der Art der Materialkomponenten, die für so eine Mischung Verwendung
finden, weist diese unterschiedliche Ausflußeigenschaften aus dem Mischer auf. So ist es bekannt,
daß sowohl die sogenannten Kraftfuttermischungen als auch verschiedene Mischungen der
chemischen Industrie häufig schlechte Fließeigenschäften
aufweisen. Darüber hinaus haben besonders sogenannte Spurenelemente, die in sehr feinen Verteilungen
in den Mischungen vorkommen, von Mischung zu Mischung eine unterschiedliche Bedeutung,
überdies müssen solche Spurenelemente je nach dem Verwendungszweck der Mischung ganz unterschiedlich
zugeführt werden. Es werden daher gerade auch an die Mischer in den Kraftfutter- und chemischen
Industrien sehr hohe Anforderungen bezüglich der Restentleerungsmöglichkeiten gestellt, um nicht eine
Mischung durch ungenügend aüsgetragene Restablagerun<>en
einer vorhergehenden Mischung in der Qualität zu beeinträchtigen.
Um eine gute Restentleerung zu erreichen, wurde bereits vorgeschlagen, ein Druckgas durch die Mischerwelle
einzelnen in den Mischwerkzeugen angeordneten Düsen zuzuführen, um während der iimleerung
des Mischers mit diesem Druckgas den Mischertrog auszublasen. Diese Reinigungsmethode
weist aber den Nachteil auf, daß der Mischertrog an allen vom Druckgasstrom nicht getroffenen Stellen
unverändert mit Mischgut belegt bleibt.
Bei einem bekanntgewordenen Chargenmischer (DT-AS 11 2O85Ü) wird ein schräggestellter Mischbehälter
benutzt, der einen Schrägstellungswinkel aufweist, der mindestens gleich dem Böschungswinkel
des Mischgutes ist. Innerhalb dieses Mischbehälters läuft eine bis nahe an die Behälterwand reichende,
von unten nach oben fördernde Ringschnecke um. Dem schräggestellten Mischbehälter wird oben das
Mischgut zugeführt und unten über eine kleine seitliche AuslaßöfTnung abgeführt. Das Mischgut wird
von der umlaufenden Ringschnecke von unten schräg nach oben mitgenommen, wobei es durch einen freien
Raum innerhalb der Ringschnecke infolge Schwerkraftwirkung immer wieder zurückfällt, da die Schräglage
des Mischbehälters steiler als der Böschungswinkel des Mischgutes ist. Durch diese bekannte Anordnung
wird eine intensive Vermischung des Mischgutes und dadurch eine besonders kurze Mischzeit
erzielt, was noch durch eine Steigerung der Umdrehungsgeschwindigkeit der Schnecke während des
Mischvorgangs durch die so erzielbare Schleudcr- oder Wirbelbewegung gefördert werden kann. Bezüglich
seines Entleerungsverhaltens ist dieser bekannte Chargenmischer jedoch immer noch nicht
voll zufriedenstellend. Dies ist nicht nur auf die relativ kleine seitliche Auslaßöffnung zurückzuführen,
sondern auch darauf, daß das erzielbare Entleerungsverhalten hauptsächlich durch die Freifalleigenschaften
des Mischgutes im freien Durchliißraum innerhalb der Schnecke allein bestimmt ist, wobei das
Heranführen der Schnecke bis in die Nähe der Wände des Mischbehälters in Verbindung mit der entgegen
der Fallrichtung ausgelegten Förderrichtung eier Schnecke das Verbleiben von Restpartikcin gerade
in diesem Bereich begünstigt. Die bei diesem Chargenmischer vorgeschlagene Umkehr der Drehrichtung
der Schnecke beim Entleervorgang bringt zwar eine leichte Verbesserung, kann jedoch das Verbleiben
nicht ausgetragener Restablagerungen in der heute vielfach geforderten Genauigkeit nicht gewährleisten.
Bei einem anderen bekanntgewordenen Chargenmischer (US-PS 31 94 504) sind im Innern des Mischbehälter
um eine zentrale Drehachse herum sowohl Einrichtungen zum Durchwirbeln des Mischgutes im
wesentlichen senkrecht zu dieser Achse als auch Einrichtungen zur Bewegung des Mischgutes im wesentlichen
längs dieser Achse vorgesehen, wobei letztere so ausgelegt sind, daß sie das Mischgut bevorzugt in
Richtung auf die am Boden des Mischbehälters zentral
angeordnete Auslaßolfnung hin befördern. Dabei wird den reinen (radial zur Drehachse wirksamen)
Mischeinrichtungen eine höhere Drehzahl als den Einrichtungen, die das Mischgut im wesentlichen
längs der Drcnachsc fördern, zugeteilt, wobei sogar
1-ufice Drehrichtungen zwischen diesen beiden
ggerihmngen möglich sind. Der Antrieb der beiden
E hiedenen Einrichtungen wird durch zwei verver
line Motoren außerhalb dr<= Mischbehälters
sC kt Hierdurch läßt sich ebenfalls gegenüber
beT"nimlichen Konstruktionen eine wesentlich vcr-P°rte
Mischwirkung erzielen, und überdies kann h durch die gezielte Förderung des Mischgutes in
Äun» auf die AustragöiTnung hin eine verbesserte
D'irkung erzielt werden. Dennoch ist trotz des
;n Aufwandes zweier unterschiedlicher, mit \erschiedenen Drehzahlen unter Beender
Motoren insbesondere in der einen ι Behälterecke eine gute Restaustragung des
nicht möglich, zumal bei dem verwendeten eine nur relativ kleine Ausauf d'~r Länge des
relatlV
fallen können. Zum anderen wird an den schnell umlaufenden Mischwerkzeugen, insbesondere an
deren Außenkanten, die den Troginnenseiien am nächsten sind, durch die dort entstehende grobe
Verwirbelung die Möglichkeit erzielt, solche Partikeln
die noch an diesen Troginnenwänden haften sollten, ebenfalls zu lösen. Hierdurch wird insgesamt eine
bisher nicht gekannte Vollständigkeit der Rcstentleerung
erreicht, die auf eine prakt.sch völlige Kesi-
entleerung hinausläuft und eine Anwenuung solcher Chargenmischer selbst bei höchsten, sich aus einem
speziellen Anwendungsbereich ergebenden Anspruchen ermöglicht. Dadurch, daß die Kupplung als
Cberholkupplung ausgebildet w,rd, ,st es weiterhrn
>5 möglich, einen zweiten, fur d.e «höhte Dreh/ahl
zuständigen Antriebsmotor vermittels dieser kupp
mmm
■■
Ä Hegt nun die Aufgabe zugrun^, ^^
gehend von diesem Stand der Technik einen sol- ln e'"er
Chargenmischer dahingehend zu verbessern 45 Dfindun^ '
daß bei ihm eine noch gesteigerte Restgutcntkcrung CJS™r
Z Anwendungsbereiche mit besonders hohen diesbezüglichen
Anforderungen bei nur relativ geringem Ausgestaltung der d zweiten An-
^^„^«,^η (pneumah) mit einer
zugeordneten Druck- ^ ehen. Jn bestimmten Anwen-
J vorteilhaft, da bei solchen
lieh des Mischvorganges
Drehzahl angetnc 55 ^ ^ es kann üJ die Verwendung von verschie-
Bod.nontlcc
zahl de, Mischcrwcüc fuhrt «™ "»«"
sd,ni„dars,c„ul,e cl„c,
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,„'£-, Form dargK.c»" Misdrvorriduung m.l
k,a(, sowie .lurch hei der 8'"0"
ci,te "e CtorJcnspeiseleitunEen 2. Ein SpciKlnch-
Chargenmischer 10 zugeordnet. Ein Mischtrog 11 ist seillich mit Lagerpartien 12 und 13 verschen,
durch die eine Mischerwellc 15 führt.
Auf dieser Mischerwelle 15 sind ein Antriebsritzcl 16 und ein Antriebsrad 17 befestigt. Zwischen dem
Antriebsrad 17 und der Mischerwellc 15 ist eine Überholkupplung 20 vorgesehen.
Am Mischtrog Π ist in Lagern 21 durch Laschen 22 und eine Welle 26 eine schwenkbare Bodenentleerklappe
25 gelagert. Zur Betätigung dieser Bodenentleerklappe 25 ist ein Antrieb der Welle 26 durch
einen Motor 29 über ein Reduktionsgetriebe 30 vorgesehen.
Unter dem Chargenmischer ist ein Austragtrog 40 mit einer durch einen Motor 42 angetriebenen Austragschnecke
43 angeordnet, der einen Auslauf 45 aufweist. Dem Antriebsrad 17 ist ein erstes Antriebsorgan 50 zugeordnet, das einen ersten Antriebsmotor
51 und ein damit verbundenes Antriebsritzel 52 aufweist. Dem Antriebsritzel 16 ist ein zweites Antriebsorgan
60 zugeordnet, das einen zweiten Antriebsmotor 61 mit einem Antriebsritzel 62 aufweist.
Sämtliche Geräte sind in bekannter Weise ähnlich der Darstellung für die beiden Antriebsmotoren 51
und 61 auf Fundamenten befestigt.
Während in der Fig. 1 die wesentlichen Austragelcmente
der Mischvorrichtung dargestellt sind, ist in Fig. 2 das zur Anwendung gelangende Antriebssystem
dargestellt. Als Variante zu den beiden in Fig. 1 gezeigten Antriebsmitteln ist in der Ausführung
gemäß Fig. 2 ein Keilriemenanlrieb dargestellt.
Der erste Antriebsmotor 51 ist mit einer Keilriemenscheibe 54 verbunden, über die mittels der Keilriemen
55 ein über eine Überholkupplung 20 mit der Mischerwelle 15 verbundenes Antriebsrad 57 angetrieben
wird. F.bcnso ist der zweite Antriebsmotor 6! mit einem Antriebsrad 64 versehen, das über einen
Keilriemen 65 mit einer auf der Mischerwellc 15 sitzenden Keilriemenscheibe 66 in Verbindung steht.
Von einer Spannungsquelle 70 führen drei Leiter 72 zu einem Hauptschalter 82, von dem aus drei
Leiter 74 zum ersten Antriebsmotor 51 führen. Weiterhin ist mit den drei Leitern 74 ein zweiter Schalter
84 verbunden, der über drei Leiter 76 mit dem zweiten Antriebsmotor 61 in Verbindung steht.
Die zu mischenden Komponenten gelangen vorzugsweise dosiert oder abgewogen in den Chargenmischer.
Dabei kann die Mischerwelle mit den Mischwerkzeugen in den weitaus meisten Fällen auch während
der Füllung des Chargenmischers mit einer bestimmten Drehzahl pro Zeiteinheit angetrieben
werden. Diese Drehzahl dient zur Durchführung des Mischprozesses. Nach Ablauf der hierfür nötigen
Zeit wird die Entleerung des Chargenmischers meist durch Öffnen einer Bodenentleerklappe eingeleitet.
Da aber diese Entleerung mit den herkömmlichen Mitteln nicht zufriedenstellend ohne Restvcrbleib
von Material im Mischer erfolgt, wird während dieser Phase die Mischerwelle mit einer im Vergleich zur
Drehzahl während des Mischprozesses größeren Drehzahl angetrieben.
Dabei arbeitet die Überholkupplung 20 wie ein Freilauf: Obwohl auf der einen Seite der Überholkupplung
20 eine größere Drehzahl als auf der anderen Seite vorliegt, wird diese Drehzahl durch den auf
der anderen Seite der Überholkupplung 20 fortbestehenden Antrieb mit unterschiedlicher Drehzahl
nicht beeinflußt. Solche Überholkupplungcn sind als handelsübliche Elemente leicht erhältlich. Nach erfolgter
Entleerung wird der zweite Antrieb (mit größerer Drehzahl) ausgeschaltet, läuft aus und wird
ab einem gewissen Zeitpunkt frei laufend vom ersten Antrieb mitgenommen. Das entleerte Gut wird einer
weiteren Fabrikationsstufe zugeführt.
Im Einsatzfail arbeiten die in den Fig. 1 und 2
gezeigten Vorrichtungen folgendermaßen: Nach dem Einschalten des Hauptschalters 82 wird durch die
ίο Leiter 72 und 74 aus der Spannungsquelle 70 der
erste Antriebsmotor 51 erregt. Dieser treibt über die Keilriemenscheibe 54, die Keilriemen 55 und das
Antriebsrad 57 (Fig. 2) oder über das Antriebsritzel 57 und das Antriebsrad 17 (Fig. 1) über die Überholkupplung
20 die auf der Mischerwclle 15 angeordneten Mischwerkzeuge 19 an.
Die zu vermischenden Komponenten gelangen durch Zuführorgane, beispielsweise Chargenspeiseleitungen
2 (Fig. 1), in die Waage 1 und werden von
so dieser durch den Speisetrichter 3 dem Chargenmischer
10 zugeführt. Während die Mischerwelle 15 mit den Mischwerkzeugen 19 mit einer bestimmten
Drehzahl pro Zeiteinheit angetrieben wird, erfolgt die gewünschte Durchmischung der einzelnen aufgegebenen
Komponenten. Nach Ablauf der Zeit für den Mischprozeß wird durch nicht näher dargestellte,
bekannte Schaltelemente der Motor 29 eingeschaltet. Dieser treibt über das Reduktionsgetriebe 30 die
Welle 26 an, so daß die Bodenentleerklappe 25 über
die mit der Welle 26 verbundenen Laschen 22 geöffnet wird. Die Entleerung des Chargenmischers 10
beginnt nunmehr, und während dieser EntleeruiiE
wird durch Betätigung des Schalters 84 über die Leiter 76 der zweite Antriebsmotor 61 mit dem darauf
befindlichen Antriebsrad 64 (Fig. 2) bzw. das Antriebsritze! 62 (Fig. 1) angetrieben. Zur Entleerung
wird nach erfolgter Vermischung die Mischerwellc 15 mit den Mischwerkzeugen 19über die Antriebsritzel 62, 16 (Fig. 1) bzw- über das Antriebsrad 64.
den Keilriemen 65 und die Keilriemenscheibe 66 (Fig. 2) mit einer erhöhten Drehzahl angelrieben.
Damit wird eine praktisch restlose Entleerung des Mischers gewährleistet. Nach Ablauf der Entleeruneszeit
schließt die Bodencntleerklappe 25 durch Um-
polung des Antriebs des Motors 29, und der Schalter 84 wird wieder geöffnet, so daß die Mischerwelle 15
mit den Mischwerkzeugen 19 nach einer gewisen Zeit
wieder mit der ursprünglichen Drehzahl umläuft.
Das Mischgut gelangt aus dem Mischer in den
Sammeltrog 40 (Fig. 1), worin sich eine Austragschnecke
43. die von einem Austracmotor 42 anceirieben
wird, befindet. Das MischeutV'angt aus dem
Sammeltrog 40 in den Auslauf 45, von wo aus es einer weiteren Verarbeitungsstufe (Lagerune, Pres-
sung. Absackung usw.) zufüiirbar ist.
Die gegenüber bekannten Chargenmischern wesentlich bessere Restentleerung bei der gezeigten Mischvorrichtung
beruht darauf, daß infolge der erheblich größeren Umlaufgeschwindigkeit der Mischwerkzeuce
19 an deren Rückseite Luftwirbel abreißen, die ein
Ablösen der an der Mischerwandung noch anhaftenden Mischungsteilchen bewirken. Wenn der Chargenmischer
10 Mischwerkzeuge aufweist, die praktisch lückenlos die gesamte Länge des Mischtroges über-
6-5 streichen, dann werden zusätzlich auch noch an der
Mischtrog-Innenwandunc anhaftende Restpartikeln
entfernt.
Die erhöhte Emlccrungsdrchzahl kann prinzipicii
zu irgendeinem Zeitpunkt wahrend der Entleerung
des Mischtroges 11 zugeschaltet werden, sei es bei Beginn der öffnung der Bodenentlecrklappe 25. sei
es auch erst nach einer gewissen Entlecrungszeit.
Die beiden Anwendungsbcispicle der F i g. 1 und 2
zeigen einen einfachen Aufbau der jeweils dargestellten Chargenmischer 10.
Sie sind vor allem bei Neukonstruktionen interessant,
da der gesamte Steuerungsaufwand sehr gering ist und dank der Verwendung der Übcrholkupplung
20 auf den Gebrauch verschiedener Vcrricgclungsschaltungen verzichtet werden kann.
Die Erfindung ist auf die in den Figuren daigestellten
Ausführungsbeispiclc nicht beschrankt. So können in gewissen Fallen z. B. hydraulische oder 1S
pneumatische Antriebsorgane vorteilhaft sein, da bei
diesen lediglich Druckeinstcllvcntile oder hydraulische Mengenregler in der Zuleitung zum Antriebsorgan
'/u verstellen sind.
Die erfindungsgemäßen Chargenmischer sind besonders zur Aufbereitung von chargenweisen Mischungen
ein/einer Komponenten zur Herstellung von Futtermitteln. Nahrungsmitteln und ähnlichem, sowie
von chemischen anorganischen und organischen Mischungen von Grundstoffen, Halbfabrikaten und
Fabrikaten bevorzugt verwendbar. Auch die restlose Entleerung von Chargenmischern zur Vermischung
von verschiedenen Komponenten, die mit Spurenelementen,
oft in äußersten Mischungsverhältnissen — wie 1 : 1000 oder 1 : 10 000 (Spurenelement zu
restlichen Mischungskomponcnten) — angereichert sind, ist von größter Bedeutung.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen •09
Claims (4)
1. Chargenmischer mit einem liegenden Mischtrog, der oben eine Einfüllöflnung und unten eine
über die Troglänge sich erstreckende, zu einem Sammeltrog führende Bodenentleerklappe aufweist,
und in dem eine eiwa horizontal angeordnete, mit Mischwerkzeugen besetzte Mischerwelle
mittels eines ersten Antriebsmotors und einer Kupplung umlaufend angetrieben ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kupplung als Uberholkupplung (20) ausgebildet und ein zweiter Antriebsmotor (61) vorgesehen ist,
durch den die Mischerwelle (15) während des >5 Entleervorganges mit einer bezüglich des Mischvorganges
höheren Drehzahl angetrieben ist.
2. Chargenmischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Antriebsmotor
(61) so ausgelegt ist, daß er während des Misch-Vorganges ohne Arbeitsleistung mitdreht.
3. Chargenmischer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Antriebsmotor
(51) so ausgelegt ist, daß er auch während des Entleervorganges eingeschaltet ist.
4. Chargenmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den ersten
und den zweiten Antriebsmotor (51; 61) ein Druckmittelantriebsorgan mit einer zugeordneten
Druckmittclsteuerung vorgesehen ist.
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DE3323766A1 (de) * | 1983-07-01 | 1985-01-03 | Mathis System-Technik GmbH, 7844 Neuenburg | Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer mischung aus mehreren komponenten |
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