DE2802876C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Mischwerk für kontinuierlich arbeitende Wurf-Mischmaschinen nach Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Wurf-Mischmaschine dieser Gattung (DE-AS 10 07 498) können die in diesem Falle pflugscharartig ausgebildeten Mischwerkzeuge die gesamte Innenwand des zylindrischen Behälters überstreichen, ohne sich gegenseitig zu behindern. Die sozusagen nacheinander in einer bestimmten Folge durch das in Behälter befindliche Mischgut hindurchgehenden Mischwerkzeuge durchmischen das Mischgut und fördern dasselbe außerdem in eine bestimmte Richtung, beispielsweise zu dem an einem Ende des Behälters befindlichen Auslaß. Je nach Anstellung der Mischwerkzeuge und Anordnung der Seitenflanken derselben ist die Förderwirkung der Mischwerkzeuge größer oder kleiner und dementsprechend auch die Verweilzeit des kontinuierlich durch den Behälter hindurchgeführten Mischgutes. Da bei der kontinuierlichen Arbeitsweise ständig Mischgut an einem Ende in den Behälter eingefüllt und am anderen Ende aus dem Behälter abgeführt wird, läßt sich die Verweilzeit des Mischgutes im Behälter nicht beliebig steuern. Vielmehr ist es häufig problematisch, eine ausreichend lange Verweilzeit des Mischgutes im Behälter lediglich mit Mitteln des Mischwerkes, beispielsweise durch Ausbildung und/oder Anstellung der Mischwerkzeuge, zu erzielen. Hinzu kommt, daß das Mischgut aus leichteren und schwereren Partikeln besteht und daher die einzelnen Mischgutpartikel unterschiedlich schnell durch den Behälter hindurchgefördert werden können. Das Verweilzeitspektrum aller Teile des Mischgutes ist also verhältnismäßig breit.

Um die Verweilzeit des Mischgutes im Behälter von kontinuierlich arbeitenden Wurf-Mischmaschinen zu erhöhen, ist es ferner bekannt, in den zylindrisch ausgebildeten Behälter als Blenden wirkende Ringscheiben einzubauen oder in den teilzylindrisch ausgebildeten Behälter dessen Querschnitt teilweise ausfüllende Trennwände einzuhängen, um einer zu schnellen Förderung des Mischgutes zum Auslaßende des Behälters entgegenzuwirken. Die eingehängten Trennwände können zusätzlich zum Führen von Heiz- oder Kühlmittel verwendet werden, wenn sie hohl ausgebildet und an einen Heiz- oder Kühlmittelkreislauf angeschlossen sind. Diese bekannten Maßnahmen zum Verlängern der Verweilzeit des Mischgutes im Behälter und zum Beheizen oder Kühlen des Mischgutes sind verhältnismäßig aufwendig und haben den weiteren Nachteil, daß sie zusätzliche Einbauten im Behälter sind und somit das Ein- und Ausbauen des Mischwerkes behindern. Die Position dieser zusätzlichen Einbauten muß sehr genau bestimmt und eingehalten werden, damit keine Kollision mit den zwischen Ihnen umlaufenden Mischwerkzeugen möglich ist (vergleiche hierzu US-PS 11 66 139).

Ferner ist es bekannt, auf der Welle des Mischwerkes zwischen den Mischwerkzeugen Scheiben (US-PS 11 66 139) oder Teilscheiben (AT-PS 3 34 328 und CH-PS 6 31 353) zu befestigen, die auch beheizbar oder kühlbar ausgebildet sein können. Mit beheizbar oder kühlbar ausgebildeten Scheiben läßt sich zwar auf kleinstem Raum eine größtmögliche Wärmetauschfläche erzielen und auch die Verweilzeit des Mischgutes im Behälter der Mischmaschine verlängern, jedoch besteht der Nachteil, daß die auf der Welle angebrachten Scheiben oder Scheibensegmente die Wirkungsweise der im Bereich der Peripherie der Scheiben oder Scheibensegmente befindlichen Mischwerkzeuge beeinträchtigen, so daß der Mischeffekt verschlechtert wird und sich sogar ein Desintegrationseffekt beim Mischgut einstellt. Für heterogene Reaktionen des Mischgutes mit Phasen fest-flüssig oder fest-gasförmig sind derartige Mischwerke ebenfalls nicht geeignet. Insbesondere ist auch der von den Mischwerkzeugen zu bewirkende axiale Transport des Mischgutes durch den Behälter stark beeinträchtigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mischwerk der eingangs genannten Gattung derart zu verbessern, daß dieses eine insgesamt ausreichende, aber nicht zu große Verweilzeit des Mischgutes im Behälter der Wurf-Mischmaschine gewährleistet, andererseits aber verhindert, daß einzelne Mischgutpartikel schneller als andere durch den Behälter hindurchgefördert werden, und daß es außerdem in der Lage ist, das im Behälter befindliche Mischgut in besonders günstiger Weise zu beheizen oder zu kühlen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Mischwerk der eingangs genannten Gattung auch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruches 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Beim erfindungsgemäßen Mischwerk befinden sich die segmentförmig ausgebildeten plattenartigen Verlängerungen einzelner oder aller Arme und Mischwerkzeuge des Mischwerkes sozusagen im Windschatten der Mischwerkzeuge und werden beim Umlauf desselben hinter diesen durch das Mischgut hindurchgeführt. Daher sind zwischen den benachbarten Mischwerkzeugen keine Einbauten in Form von Scheiben, Ringscheiben oder Platten im Behälter und/oder auf der Welle des Mischwerkes notwendig, so daß die einzelnen Mischwerkzeuge auch nicht gegen unmittelbar benachbarte Prallflächen arbeiten, wodurch wenigstens ein Teil ihrer Förderwirkung verloren ginge. Da die benachbarten Mischwerkzeuge gegeneinander versetzt auf der Welle angebracht sind, kann man die Anordnung der Mischwerkzeuge und insbesondere auch die Größe der an diesen angebrachten plattenartigen Verlängerungen so wählen, daß sie wenigstens zum Teil in der Wurfbahn benachbarter Mischwerkzeuge liegen und das von den einzelnen Mischwerkzeugen seitlich geförderte Mischgut dementsprechend wenigstens zum Teil zunächst einmal auf eine plattenartige Verlängerung eines benachbarten Mischwerkzeuges auftrifft und damit seine Förderenergie verliert. Auf diese Weise wird das Mischgut sozusagen abschnittsweise durch den Behälter von Mischwerkzeug zu Mischwerkzeug hindurchgefördert, so daß eine gewisse Mindestverweilzeit sämtlicher Partikel des Mischgutes gewährleistet ist und dementsprechend verhindert wird, daß einzelne Mischgutpartikel schneller als andere durch den Mischbehälter hindurchgefördert werden und dadurch eine Desintegration des Mischgutes stattfinden könnte. Mit anderen Worten wird mit dem erfindungsgemäßen Mischwerk das Verweilzeitspektrum sämtlicher Partikel des Mischgutes eingeengt.

Die plattenartigen Verlängerungen lassen sich in ihrer Größe von jeweils zu erwartenden Mischproblemen angepaßt auslegen. Beispielsweise können die plattenartigen Verlängerungen auch so ausgebildet und die entsprechenden Mischwerkzeuge so angeordnet sein, daß das von einem Mischwerkzeug seitlich geförderte Mischgut nicht auf eine am unmittelbar benachbarten Mischwerkzeug angebrachte Verlängerung auftrifft, sondern beispielsweise erst auf eine am nächstfolgenden Mischwerkzeug angeordnete Verlängerung, um den Mischeffekt nicht zu stark zu beeinträchtigen.

In jedem Falle dürfen die einzelnen plattenförmigen Verlängerungen keine volle Scheibe bilden, sondern sich nur über einen Teil der Querschnittsfläche des Mischwerkes bzw. des Behälters, in welchem dieses untergebracht ist, erstrecken, so daß immer ein Teil der Querschnittsfläche für den ungehinderten Mischguttransport frei bleibt, selbst wenn die freien Abschnitte gegeneinander versetzt sind und sozusagen nur eine Art Kaskadenförderung ermöglichen. Auf diese Weise erreicht man eine sehr enge und ideale Verweilzeit des Mischgutes im Mischbehälter.

Die segmentförmig ausgebildeten plattenartigen Verlängerungen dürfen also nicht zu groß sein und insbesondere keine volle oder nahezu volle Scheibe bilden. Andererseits dürfen sie aber auch nicht zu klein sein, d. h. sie müssen eine bestimmte Mindestlänge bzw. Mindestfläche aufweisen. In den meisten Fällen steht für die Verlängerung wenigstens ²/₅ der Querschnittsfläche des Behälters, in welchem das Mischwerk untergebracht ist, zur Verfügung, ohne daß der Wurfbereich der benachbarten Mischwerkzeuge dadurch ungünstig beeinflußt würde.

Obwohl die plattenartigen Verlängerungen vorzugsweise starr und somit unveränderbar ausgebildet sind, ist es auch denkbar, dieselben einstellbar auszubilden, um damit ihre Fläche für eine Veränderung der Verweilzeit des Mischgutes im Behälter verändern zu können.

Zweckmäßig sind die plattenförmigen Verlängerungen mit getrenntem Zulauf und Ablauf für das Heiz- oder Kühlmedium ausgestattet, damit das Heiz- oder Kühlmittel im Kreislauf durch die Verlängerungen geführt werden kann. Ist der Hohlraum in den einzelnen plattenförmigen Verlängerungen größer, so ist es nach einem weiteren Merkmal der Erfindung zweckmäßig, zwischen Zulauf und Ablauf im Hohlraum Leitelemente für das durchströmende Heiz- oder Kühlmittel vorzusehen, welche das durchströmende Heiz- oder Kühlmittel so leiten, daß es die Flächen der betreffenden Verlängerungen praktisch gleichförmig bestreicht und somit möglichst gleichförmig heizt bzw. kühlt.

In der Zeichnung ist schematisch ein Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Mischwerk dargestellt, das in einen nur angedeuteten zylindrischen Behälter einer Misch­ maschine eingebaut ist.

Das in einem zylindrischen Behälter 1 einer nicht näher dargestellten Mischmaschine verwendete Mischwerk 2 weist eine in der Längsachse des Behälters 1 gelagerte Welle 3 auf, an der eine Vielzahl von Armen 4 und 5 radial ver­ laufend befestigt ist. Jeder dieser Arme 4 und 5 trägt am äußeren Ende ein pflugscharartiges Mischwerkzeug 6 mit konkaven, konvexen oder ebenen Arbeitsflächen, wobei die Mischwerkzeuge 6 mit den betreffenden Armen 4 bzw. 5 in einem Stück gefertigt sind, jedoch, falls dies erwünscht sein sollte, auch an dem betreffenden Arm in irgend­ einer Weise befestigt, beispielsweise lösbar angebracht sein können.

Das Mischwerk 2 wird in Richtung des Pfeiles 7 gedreht. In Drehrichtung gesehen hinter jedem Arm 4 bzw. 5 und dem entsprechenden Mischwerkzeug 6 ist jeweils eine platten­ artige Verlängerung 8 oder 9 befestigt, die beim darge­ stellten Ausführungsbeispiel kreissegmentförmig ausge­ bildet und auch an der Welle 3 befestigt sind. Diese plattenartigen Verlängerungen 8 und 9 befinden sich sozu­ sagen im "Windschatten" des betreffenden Armes und Misch­ werkzeuges und sind vorzugsweise schmaler als die Arme und die Mischwerkzeuge ausgebildet. Allenfalls sollen die Ver­ längerungen 8 und 9 gleiche Breite wie die betreffenden Arme 4 und 5 haben.

Während die Verlängerung 8 als volle Platte ausgebildet ist, ist die Verlängerung 9 ein plattenförmiger flacher Hohl­ körper mit einem einen großen Teil ihrer Fläche überdecken­ den Hohlraum 10. Dieser Hohlraum 10 steht über eine Bohrung 11 mit einer axialen Bohrung 12 des Armes 5 und über eine weitere Bohrung 13 mit einem in der Welle 3 befindlichen Kanal 14 in Verbindung. Die axiale Bohrung 12 des Armes 5 ist mit einem weiteren in der Welle 3 befindlichen Kanal 15 verbunden, so daß mit Hilfe der Kanäle 14 und 15 Heiz- oder Kühlmittel in einem Kreislauf durch den Hohlraum 10 hindurchgeführt werden kann. Im Hohlraum 10 sind dabei radial ver­ laufende Stege 16, 17, 18 und 19 angeordnet, welche als Leit­ elemente bestimmt und so angeordnet sind, daß das Heiz- oder Kühlmittel entsprechend der Pfeile 20 labyrinthförmig durch den Hohlraum strömt.

Die Arme 4 und 5 sind nicht in derselben Schnittebene des Mischwerkes angeordnet, sondern sowohl in Längsrichtung der Welle 3 als auch in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt, wobei die nicht dargestellten anderen Arme des Mischwerkes in gleicher Weise angeordnet, d. h. auf einer um die Welle 3 verlaufenden Wendellinie befestigt sind. Die Verlängerungen 8 und 9 sind dementsprechend gegeneinander versetzt, so daß sie den axialen Durchgang durch den Behälter 1 stets nur teilweise abdecken und das Mischgut kaskadenförmig durch den Mischbehälter hindurchgefördert werden kann, indem es vor den einzelnen Verlängerungen zwar immer wieder kurzfristig aufgestaut wird, jedoch weiterwandern kann, nachdem die betreffende Verlängerung beim Drehen des Misch­ werkes aus dem Förderbereich herausbewegt wird. Da sich immer einzelne Verlängerungen 8 bzw. 9 im Förderbereich befinden, wenn auch stets, in Längsrichtung des Behälters 1 betrachtet, in anderen Positionen, ist die Verweilzeit des Mischgutes im Behälter 1 größer als bei Mischern ohne die axiale Förderung des Mischgutes durch den Be­ hälter hemmende Einbauten, jedoch geringer als bei bekannten Mischern mit an der Innenwand des Behälters bzw. auf der Welle des Mischwerkes befestigten blenden- oder scheibenförmigen Einbauten. Insbesondere läßt sich durch die Flächengröße der Verlängerungen 8 und 9 die Verweilzeit des Mischgutes im Behälter 1 sehr genau vorherbestimmen, so daß man eine optimale Verweilzeit für das jeweilige Mischgut einstellen kann. Da die meisten Mischer stets für mehr oder weniger gleiche Mischgüter verwendet werden, genügt es, wenn bei der Herstellung des Mischwerkes die Flächen­ größe der Verlängerungen 8 bzw. 9 festgelegt wird, jedoch kann man die Fläche der Verlängerungen 8 bzw. 9 auch beispielsweise dadurch verändern, daß man die Verlängerung aus zwei teleskopartig ineinander schieb­ baren und in verschiedenen Positionen zueinander zu befestigenden Teilen zusammensetzt.

Volle plattenförmige Verlängerungen 8 werden verwendet, wenn man lediglich die Verweilzeit des Mischgutes im Behälter 1 steuern will, während man als Hohlkörper ausgebildete Verlängerungen 9 einsetzt, wenn zusätzlich ein Heiz- oder Kühleffekt gewünscht ist. Gewöhnlich wird nur die eine oder andere Art von Verlängerungen 8 bzw. 9 an einem Mischwerk vorgesehen sein, d. h. die Verwendung von vollen und hohlen Ver­ längerungen, wie beim dargestellten Ausführungsbeispiel nebeneinander gezeigt, ist bei ein- und demselben Misch­ werk nicht der Regelfall.

Die segmentförmigen Verlängerungen 8 und 9 sind mit ihrer Außenkante 8 a bzw. 9 a zwar bis dicht an die Innenwand des Behälters 1 herangeführt, jedoch liegt diese Außenkante in einem größeren Abstand von der Innenwand des Behälters 1 als die Außenkante 6 a der Mischwerkzeuge 6.

Claims (3)

1. Mischwerk für kontinuierlich arbeitende Wurf-Mischmaschinen, mit einer in einem horizontal angeordneten zylindrischen oder teilzylindrischen Behälter drehbar gelagerten Welle, an der an in Umfangs- und Längsrichtung gegeneinander versetzten radial gerichteten Armen jeweils am äußeren Ende ein Mischwerkzeug angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der - in Drehrichtung (7) des Mischwerkes (2) gesehen - Rückseite wenigstens einzelner Arme (4; 5) und der betreffenden Mischwerkzeuge (6) eine segmentförmig ausgebildete plattenartige Verlängerung (8; 9) vorgesehen ist, wobei wenigstens ein Teil der Verlängerung hohl ausgebildet ist und mit einem durch die Welle (3) führenden Kreislauf (14; 15) für Heiz- oder Kühlmittel in Verbindung steht.

2. Mischwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (10) in den plattenförmigen Verlängerungen (9) einen Zulauf und einen Ablauf aufweist, die in den betreffenden Arm (5) bzw. die Welle (3) führen.

3. Mischwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (10) zwischen Zulauf und Ablauf Leitelemente (16 bis 19) für das durchströmende Heiz- oder Kühlmittel enthält.