DE2710079A1

DE2710079A1 - Mischschaufel fuer einen zwangsmischer

Info

Publication number: DE2710079A1
Application number: DE19772710079
Authority: DE
Inventors: Erwin Hatt; Johannes Oertel; Hans Stoeber
Original assignee: BHS Bayerische Berg Hutten und Salzwerke AG
Current assignee: BHS Bayerische Berg Hutten und Salzwerke AG
Priority date: 1977-03-08
Filing date: 1977-03-08
Publication date: 1978-09-14
Also published as: FR2382925B1; JPS53137469A; DE2710079C2; IT1206588B; IT7820897A0; FR2382925A1

Description

Patentanwälte

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Q. K. Sciiiaschke
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BHS-Bayerische Berg-, Hütten- und Salzwerke Aktiengesellschaft

München

Mischschaufel für einen Zwangsmischer

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mischschaufel für einen Zwangsmischer zum Vermischen von pulvrigem, körnigem und plastischem Mischgut, welche über einen Mischarm an einer Mischwelle befestigt ist und eine dem Mischgut zugekehrte Arbeitsfläche aufweist. Dieser Zwangsmischer ist beispielsweise zum Vermischen von Baustoffmischungen gedacht.

In Fig. 1, 2 und 3 ist der bekannte Stand der Technik hierzu aufgezeigt:

Fig. 1 zeigt einen Aufriß,

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt gemäß der Linie A-B und Fig. 3 zeigt einen Querschnitt gemäß der Linie C-D.

Bei dieser bekannten Ausführungsform ist an einer Mischwelle ein Mischarm 2 mit einer Mischschaufel 3 befestigt, welche sich gemeinsam um den Drehpunkt O in Pfeilrichtung 5 bewegen.

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Durch die Mischschaufel 3 wird das Mischgut 6 zum Zwecke der Vermischung der einzelnen Zuschläge in eine bestimmte Richtung gelenkt· Neben radialem und axialem Anstellwinkel und Drehgeschwindigkeit der Mischschaufel 3, der Beschaffenheit und Zusammensetzung des Mischgutes 6, ist die Form der Mischschaufel für eine sehr gute Durchmischung eine wesentliche Voraussetzung.

Die bekannte Misdi schaufel weist hierbei eine dem Mischgut zugekehrte, ebene oder nur schwach gekrümmte Fläche auf, wobei außerdem WUIste und Verstärkungen im Bereich der Abstreifkanten und Befestigungslocher vorgesehen sein können. Durch diese an ihrer Arbeltsfläche ebenen oder nur schwach gekrümmten Mischschaufelη erfährt das Mischgut nachteiligerweise als Folge der Winkeleinstellung und der Randeinflüsse eine frühzeitige Umlenkung auf der Schaufelfläche in eine Richtung entsprechend den Stromlinien 7 in Fig. 1.

Das Mischgut 6 nimmt damit den Weg des geringsten Widerstandes. Dieses Verhalten trägt dazu bei, daß der Mischguttransport und der Austausch der Zuschlagstoffkomponenten untereinander in der von der Mischschaufel 3 überstrichenen, d.h. schraffierten Querschnittszone 8 nicht in optimaler Weise erfolgen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine Mischschaufel der eingangs genannten Art zu schaffen, welche sowohl den Mischguttransport verbessert, als auch in der Lage ist, das Mischgut auf der Schaufelfläche über einen längeren Bereich zu führen, um damit zu einer Verbesserung der Durchmischung der Zuschläge beizutragen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mischschaufel mit einem die Arbeitsfläche begrenzenden, das Mischgut in Strömungsrichtung führenden Innenbord versehen ist· Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer zwangsweisen Lenkung des Mischgutes über die gesamte Arbeitsfläche, wo-

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durch eine Verbesserung der Strömungsverhältnisse auf der Schaufelfläche geschaffen wird, welche wiederum den Mischeffekt wesentlich verbessert. Gleichzeitig erfolgt der Mischguttransport in optimaler Weise.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann die Arbeitsfläche der Mischschaufel in Strömungsrichtung rinnenförmig ausgebildet sein und einen im Abstand zum Innenbord liegenden Außenbord aufweisen. Durch diese rinnenförmige Ausbildung der Mischschaufel wird ebenfalls eine zwangsweise Lenkung des Mischgutes über die gesamte Arbeitsfläche erzielt.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann die Arbeitsfläche von Schaufelanfang bis Schaufelende rinnenförmig ausgebildet sein, so daß über die gesamte Länge der Mischschaufel eine zwangsweise Lenkung erfolgt.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist der die Arbeitsfläche zum Innenraum hin begrenzende Innenbord der Mischschaufel höher als der die Arbeitsfläche zur Außenwand begrenzende Außenbord. Hierdurch ergibt sich ebenfalls eine Verbesserung der Strömungsverhältnisse auf der Arbeitsfläche der Mischschaufel·

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Innenbord eine konstante Höhe aufweisen oder zum Schaufelende hin ansteigen. Durch diese Form wird vorteilhafterweise das Mischgut auf der Schaufelfläche über einen längeren Bereich geführt, wobei ein diagonales Ausweichen vermieden wird·

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann das Verhältnis der Rinnenbreite zur Höhe der Borde in den Gren zen 3 : 1 bis 12 : 1 liegen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Rinnenränder am Übergang zur Arbeitsfläche der Mischschaufel abgerundet sein.

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Weiterhin ist es möglich, daß am Schaufelanfang ein querliegender Bord angeordnet ist, wobei der querliegende Bord zur Arbeitsfläche abgerundet ist und die Arbeitsfläche am Schaufelende fallend abgerundet sein kann. Die Mischschaufel erhält damit in Längs- und Strömungsrichtung eine gestreckte S-förmige und damit strömungsgünstige Form mit Führungseffekt in gewünschter Strömungsrichtung und mit vermindertem Stoßeffekt an der Schaufelfront.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann die Endkontur am Schaufelende entweder geradlinig ausgebildet sein oder gewölbte Form aufweisen. Die Wölbung kann hierbei zwischen dem Außenbord und dem Innenbord zunächst zunehmen und dann wieder abnehmen,wobei die Abnahme größer als die Zunahme ausgebildet sein kann. Hierdurch ergibt sich vorteilhafterweise eine Vermeidung des Strömungsabrisses an der geschwungenen oder geradlinig ausgeführten Schaufelendkontur.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann sich die Rinne in Strömungsrichtung erweitern. Weiterhin ist es gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung auch möglich, daß die Schaufelfläche mehrere Kinnen aufweist.

Werden wendeiförmige Mischschaufelη verwendet, so können die Wendelelemente der Mischschaufel vorteilhafterweise ebenfalls rinnenförmig ausgebildet sein. Hierbei ist es auch möglich, daß die Innenborde der Wendelelemente in Strömungsrichtung ansteigend ausgebildet sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 4 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Mischschaufel ;

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Fig. 5 eine Seitenansicht der Mischschaufel nach Fig. 4;

Fig. 6 einen Längsschnitt G-H der Mischschaufel nach Fig. 4;

Fig. 7 einen Querschnitt I-K der Mischschaufel nach Fig. 4;

Fig. 8 eine Draufsicht auf eine wendelförmig ausgebildete Mischschaufel;

Fig. 9 einen Schnitt L-M durch die Mischschaufel nach Fig. 8;

Fig.10 eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäfle n, wendelförmig ausgebildeten Mischschaufel;

Fig.Il eine Ansicht in Richtung X auf die Mischschaufel gemäß Fig. 10.

Nach Fig. 4 ist an der Mischwelle 1 ein Mischarm 2 mit einer Mischschaufel 9 befestigt, welche ach gemeinsam um den Drehpunkt O in Pfeilrichtung 5 bewegen. Die Aufgabe der Mischschaufel 9 besteht hierbei darin, das Mischgut 6 zum Zwecke der Vermischung der einzelnen Zuschläge in eine bestimmte Richtung innerhalb des Zwangsmischers zu lenken.

Die Mischschaufel 9 ist hierbei in der Strömungsrichtung 10 von Schaufelanfang 11 bis Schaufelende 12 rinnenförmig ausgebildet, wobei vor allem der die Schaufelfläche zum Innenraum hin begrenzende Innenbord hochgezogen ausgebildet ist« Dieser Bord kann entweder mit konstanter Bordhöhe oder zum Schaufelende 12 hin deutlich hervorgehoben, beispielsweise in Flossenform, ausgebildet sein. Dieser Innenbord 13 kann

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nun im Zusammenwirken mit der Behälteraußenwand 4 und der Arbeitsfläche der Mischschaufel 9 eine Rinnenform bilden, so daß hierdurch eine zwangsweise Lenkung des Mischgutes über die gesamte Arbeitsfläche der Mischschaufel bewirkt wird.

In dem in Fig. 4-7 dargestellten Ausführungsbeispiel der Mischschaufel ist diese zusätzlich mit einem Außenbord 14 versehen, so daß bei dieser Ausführungsform die Mischschaufel selbst mit den beiden Borden 13 und 14 Rinnenform aufweist. Auch hierdurch ergibt sich vorteilhafterweise eine einwandfreie zwangsweise Lenkung des Mischgutes über die gesamte Arbeitsfläche, so daß eine Verbesserung der Strömungsverhältnisse auf der Schaufelfläche geschaffen wird.

In vorderen Bereich weist die Mischschaufel 9 einen querliegenden Bord 20 auf; dieser querliegende Bord 20 bildet eine Anfangsrundung 16, welche in Drehrichtung nach vorn mit großem Radius abgerundet ist, wohingegen nach Fig. 6 das Schaufelende eine Endrundung 15 entgegen der Drehrichtung 5 nach hinten aufweist. Hierbei kann die Schaufelspitze 17 gegenüber der Anfangsrundung 16 leicht angehoben sein.

Die Mischschaufel 9 erhält somit in Längs- oder Strömungsrichtung eine gestreckte S-förmige und damit strömungsgünstige Form mit Führungseffekt in der gewünschten Strömungsrichtung 10, mit vermindertem Stoßeffekt an der Anfangsrundung 16 und ohne Strömungsabriß an der geschwungenen oder auch gerade ausgeführten Endkontur 18.

Diese Endkontur 18 ist insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich. Die Krümmung nimmt im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwischen dem Außenbord 14 und dem Innenbord 13 zunächst zu und dann wieder ab, wobei die Abnahme größer als die Zunahme ist.

Einen wesentlichen Einfluß auf den Führungseffekt der rinnenförmigen Arbeitsfläche der Mischschaufel 9 spielt das in

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Fig. 7 dargestellte Verhältnis der Rinnenbreite B zur Höhe H der Borde. Hierbei ergeben sich optimale Führungseffekte bei Verhältnissen von B zu H in den Grenzen von 3:1 bis 12 : 1.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 und 9 ist die Mischschaufel 9' wendelförmig ausgebildet und besteht aus mehreren Wendelelementen 22, welche ebenfalls die vorgenannte Rinnenform besitzen. Diese Rinnenform ist speziell in Fig. 9 erkennbar, wobei außerdem er sichtlich ist, wie diese Wendel el entente auf dem Mischarm 2 befestigt sind·

Nach einer anderen Ausführungsform nach Fig. 10 und 11 ist es auch möglich, die wendelförmig ausgebildete Mischschaufel 9* mit Wendelelementen 22' zu versehen, deren Innenränder 13* in Strömungsrichtung ansteigend ausgebildet sind.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Mischschaufel 9 bzw. 9' bewirkt eine Verbesserung des Mischguttransportes zum Zwecke des Austausches der Zuschlagstoffe untereinander, wobei weiterhin eine wesentliche Verschleißminderung am Schaufelende im Bereich der Endrundung 15 auftritt. Das Mischgut verläßt die Schaufelfläche als Folge ihrer ausgeprägten Rinnenform nur am abgerundeten Schaufelende, d.h. im Bereich der Endrundung 15, wodurch es eine allmähliche Verzögerung aus der Strömung längs der Strömungslinien 10 gemäß Fig. 4 auf der Arbeitsfläche bis zum annähernden Stillstand nach Verlassen der Mischschaufel erfährt.

Die Mischschaufel mit ihrer neuen Form ist für Doppelwellenzwangsmischer oder für Zwangsmischer anwendbar, deren Mischwelle bzw. Mischwellen sowohl in vertikaler, horizontaler als auch in beliebig geneigter Form im Raum angeordnet sein können. In jedem Fall ergibt sich eine Verbesserung des Mischguttransportes und eine Erhöhung der Effektivität des Zwangsmischers. Peten<anw3f

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Patentanwälte

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Patentanspruch

Mischschaufel für einen Zwangsmischer zum Vermischen von pulvrigem und plastischem Mischgut, welche über einen Mischarm an einer Mischwelle befestigt ist und eine dem Mischgut zugekehrte Arbeitsfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischschaufel (9) mit einem die Arbeitsfläche begrenzenden, das Mischgut (6) in Strömungsrichtung (10) führenden Innenbord (13) versehen ist.

2. Mischschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsfläche der Mischschaufel (9) in Strömungsrichtung (10) rinnenförmig ausgebildet ist und einen im Abstand zum Innenbord (13) liegenden Außenbord (14) aufweist.

3· Mischschaufel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsfläche von Schaufelanfang (11) bis Schaufelende (12) rinnenförmig ausgebildet ist.

4. Mischschaufel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Arbeitsfläche zum Innenraum hin begrenzende Innenbord (13) der Mischschaufel höher als der die Arbeitsfläche zur Außenwand (4) begrenzende Außenbord (14) ist.

5. Mischschaufel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenbord (13) eine kon±ante Höhe aufweist.

6· Mischschaufel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenbord (13) zum Schaufelende (12) ansteigt.

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7. Mischschaufel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Rinnenbreite (B) zur Höhe (H) der Borde (13, 14) in den Grenzen von 3 : 1 bis 12 : 1 liegt.

8. Mischschaufel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinnenränder am Übergang zur Arbeitsfläche der Mischschaufel abgerundet sind.

9. Mischschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Schaufelanfang (11) ein querliegender Bord (20) angeordnet ist.

10. Mischschaufel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der querliegende Bord (20) zur Arbeitsfläche abgerundet (16) ist und daß die Arbeitsfläche am Schaufelende (12) fallend (15) abgerundet ist.

11. Mischschaufel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufelspitze (17) den querliegenden Bord (20) überragt.

12. Mischschaufel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Endkontur (18) am Schaufelende (12) geradlinig ist.

13. Mischschaufel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Endkontur (18) am Schaufelende (12) gewölbt ausgebildet ist.

14. Mischschaufel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung zwischen dem Außenbord (14) und dem Innenbord (13) zunächst zunimmt und dann wieder abnimmt.

15. Mischschaufel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahme größer ist als die Zunahme.

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16. Mischschaufel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rinne in Strömungsrichtung erweitert.

17. Mischschaufel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufelfläche mehrere Rinnen aufweist.

18. Mischschaufel nach Anspruch 2, in wendeiförmiger Form, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendelelemente (22, 22') der Mischschaufel (9¹) rinnenförmig ausgebildet sind.

19· Mischschaufel nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenborde (13·) der Wendelelemente (22·) in Strömungsrichtung ansteigend ausgebildet sind.

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