DE69308260T2 - Mixing device for highly viscous substances - Google Patents

Mixing device for highly viscous substances

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Abstract

An appropriate device for mixing substances which have a high viscosity, comprising one or two mixing rollers (13) rotating about vertical axes, which can be raised and lowered into and out of a rotating cylindrical drum (3) with a vertical axis, containing the substances to be mixed, and which can be moved in radial direction, and driving means (5, 10, 15) for actuating the movements of the mixing rollers and of the drum so that the mixing rollers, which are first of all raised to make it possible to instal the drum (3) containing the substances to be mixed, enter the drum (3) in an approximately central position while being immersed into the substances to be mixed, and then they produce the mixing by the combined action of their own rotation and the rotation of the drum (3), while moving, during this operation, closer to the walls of the drum, so as to subject the substances to be mixed to crushing, rolling and drawing in all the regions of the drum (3); finally, the mixing rollers (13) again adopt a substantially central position and are raised out of the drum (3) to allow it to be moved away and at the same time are cleaned by cleaning devices (16).

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, die zum Mischen von Stoffen geeignet ist, die eine hohe Viskosität aufweisen. Ein besonders bedeutsames, aber nicht begrenzendes Beispiel von Stoffen, mit denen die Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Mischen geeignet sind, sind Druckfarben für Offsetdruck, auf die ein besonderer Bezug in der folgenden Beschreibung genommen wird.This invention relates to a device suitable for mixing substances having a high viscosity. A particularly significant, but non-limiting example of substances with which the device according to the invention is suitable for mixing are printing inks for offset printing, to which special reference is made in the following description.

Für bestimmte Druckvorgänge ist es erforderlich, in präzise dosierten Verhältnissen einige Druckfarben unterschiedlicher Farbe zu mischen. Das Dosieren der zu mischenden Druckfarben wird mittels Spezialvorrichtungen, wie z.B. insbesondere jene entsprechend der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 538 926 ausgeführt. Nachdem die unterschiedlichen Druckfarben in den gewünschten Verhältnissen in ein Faß gegossen wurden, sollen sie in einer äußerst präzisen Weise gemischt werden. Diese Arbeitsweise trifft hauptsächlich aufgrund der hohen Viskosität und der Adhäsionsfähigkeit der Druckfarben auf Schwierigkeiten. Entsprechend des bekannten Verfahrens wird dieser Arbeitsvorgang mittels Mischvorrichtungen durchgeführt, die ein Mischelement in Form von Schmetterlingen verwenden, die innerhalb der Masse der zu mischenden Druckfarben rotieren, oder mittels Mischern der Art von Knetmaschinen, die bei der Brotherstellung verwendet werden, oder auch mittels anderer Vorrichtungen, die jedoch nicht eine so große Ausbeute bei diesem Arbeitsgang zeigen und wobei nach der Verwendung große Probleme für deren Reinigung auftreten, was manuell mit beachtlichen Schwierigkeiten ausgeführt wird. Ein anderes Problem, das durch die Druckfarben auftritt, besteht darin, daß durch den Kontakt mit dem Luftsauerstoff dieser einer Oxidation unterzogen werden und sich verfestigte Schichten und beständige Bläschen ergeben, welche sich danach nachteilig auswirken. In bestimmten Fällen wird dieses Problem durch Umhüllen der Mischvorrichtung und der Fässer, in der der Mischvorgang ausgeführt wird, in einer luftdichten Umhüllung gelöst, wobei ein Unterdruck aufgebracht wird und danach ein Inertgas, wie z.B. Stickstoff, eingeführt wird. Durch die Form der bekannten Mischvorrichtungen ist es jedoch in keiner Weise vorteilhaft, diese in Iuftdichten Abdeckungen einzukapseln, wobei es in vielen Fällen nicht möglich ist, diesen Weg auszuführen, und ein weiterer Arbeitsvorgang müßte hinzugefügt werden; was bewirkt, daß die Materialien innerhalb einer Dreifässer- Raffiniermaschine hindurchtreten, um die Luft zu verdrängen, die während des Mischvorganges eingedrungen ist.For certain printing operations it is necessary to mix, in precise proportions, several inks of different colours. The dosing of the inks to be mixed is carried out by means of special devices, such as in particular that according to European patent application EP-A-0 538 926. After the different inks have been poured into a drum in the desired proportions, they must be mixed in an extremely precise manner. This operation encounters difficulties mainly due to the high viscosity and adhesiveness of the inks. According to the known method, this operation is carried out by means of mixing devices which use a mixing element in the form of butterflies which rotate within the mass of inks to be mixed, or by means of mixers of the kneading machines type used in bread making, or by means of other devices which, however, do not provide such a high yield in this operation and which, after use, present great problems for cleaning them, which is carried out manually with considerable difficulty. Another problem that occurs with printing inks is that contact with atmospheric oxygen causes them to undergo oxidation, resulting in solidified layers and persistent bubbles, which subsequently have a detrimental effect. In certain cases, this problem is solved by Enclosing the mixing device and the drums in which the mixing operation is carried out in an airtight enclosure, applying a vacuum and then introducing an inert gas such as nitrogen. However, due to the shape of the known mixing devices, it is not at all advantageous to encapsulate them in airtight covers, in many cases it is not possible to do this and a further operation would have to be added; causing the materials to pass through inside a three-drum refining machine to displace the air which has entered during the mixing operation.

Diese Schwierigkeiten, die in einer typischen Weise beim Mischen von Druckfarben unterschiedlicher Farben auftreten oder auch nur ein Teil von diesen Schwierigkeiten treten auch bei anderen zu mischenden Stoffen auf, die eine hohe Viskosität haben, wie z.B. bei der Herstellung von Hochviskositäts-Druckfarben, wenn pulverisierte Pigmente in dem Klarlack (varnish) oder Klaracken dispergiert werden.These difficulties, which typically occur when mixing printing inks of different colors, or even just a part of these difficulties, also occur when mixing other materials that have a high viscosity, such as in the production of high-viscosity printing inks when powdered pigments are dispersed in the varnish or clear coat.

Aus dem Dokument FR-A-1 465 170 ist eine Mischvorrichtung bekannt, mit wenigstens einer Mischwalze, mit Mitteln zur Halterung der Mischwalze, die mit Hilfe derselben um eine senkrechte Achse drehbar ist und in und aus einem die zu mischenden Stoffe enthaltenden, zylinderförmigen Faß abgesenkt und herausgehoben, sowie innerhalb des zylinderförmigen Fasses radial bewegt werden kann, mit Mitteln zur Halterung des zylinderförmigen Fasses, das mit Hilfe derselben um eine senkrechte Achse drehbar ist, und mit einer Motoreinrichtung zum Antrieb der Bewegungen der Mischwalze und des Fasses, wobei das Ganze so ausgelegt ist, daß die Mischwalze und das Faß in Drehbewegung gesetzt werden, das die Mischwalze, die zunächst angehoben ist, damit das die zu mischenden Stoffe enthaltende Faß eingesetzt werden kann, so abgesenkt wird, daß sie annähernd in die Mitte des Fasses eindringt und in die zu mischenden Stoffe eintaucht, daß anschließend das Mischverfahren durch die kombinierte Wirkung der Drehbewegung der Mischwalze und der Drehbewegung des Fasses erfolgt, wobei sich die Mischwalze während dieses Vorganges in Umfangsrichtung bewegt und sich dabei der Wandung des Fasses nähert, so daß die zu mischenden Stoffe in sämtlichen Bereichen des Fasses zusammengepreßt, gewalzt und gestreckt werden, und daß schließlich die Mischwalze in die annähernd mittige Stellung zurückkehrt und in dieser Lage aus dem Faß herausgehoben wird, das somit weggeführt werden kann. Diese Vorrichtung entspricht dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.From the document FR-A-1 465 170 a mixing device is known, with at least one mixing roller, with means for supporting the mixing roller, which can be rotated by means of the same about a vertical axis and can be lowered and raised in and out of a cylindrical barrel containing the substances to be mixed, as well as moved radially within the cylindrical barrel, with means for supporting the cylindrical barrel, which can be rotated by means of the same about a vertical axis, and with a motor device for driving the movements of the mixing roller and the barrel, the whole being designed in such a way that the mixing roller and the barrel are set in rotation, that the mixing roller, which is initially raised so that the barrel containing the substances to be mixed can be inserted, is lowered in such a way that it penetrates approximately into the middle of the barrel and immerses itself in the substances to be mixed, that the mixing process then takes place by the combined effect of the rotational movement of the mixing roller and the rotational movement of the barrel, the mixing roller moving during this process moves in the circumferential direction and approaches the wall of the barrel so that the materials to be mixed are pressed, rolled and stretched in all areas of the barrel, and that finally, the mixing roller returns to the approximately central position and is lifted out of the barrel in this position, which can then be carried away. This device corresponds to the preamble of patent claim 1.

Eines der Hauptziele dieser Erfindung besteht darin, eine Mischvorrichtung zu schaffen, die mit einem großen Ausstoß und daher in relativ kurzen Zeitperioden arbeitet, durch Erzielen eines vollständigen Mischungsgrades, auch bei Stoffen, die eine hohe Viskosität und Adhäsionsfähigkeit haben, wie z.B. inbesondere die Druckfarben für Offsetdruck. Ein anderes Ziel besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, die mittels einfacher Arbeitsvorgänge gereinigt werden kann und zumindest in einem großen Ausmaß zum Mechanisieren geeignet ist. Ein anderes Ziel besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine Form hat, die keine großen Probleme bei der Umhüllung der aktiven Teile in einer Umgebung außerhalb der Atmosphäre bewirkt, in jenen Fällen, bei denen dieses Erfordernis auftritt. Ein noch weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, die aufgrund ihres eigenen Wesens dazu neigt, so zu arbeiten, daß Luft, die in den Stoffen enthalten ist, ausgestoßen wird.One of the main aims of this invention is to provide a mixing device that works with a high output and therefore in relatively short periods of time, achieving a complete degree of mixing even with materials that have a high viscosity and adhesiveness, such as in particular the inks for offset printing. Another aim is to provide a device that can be cleaned by means of simple operations and that is suitable for mechanization, at least to a large extent. Another aim is to provide a device that has a shape that does not cause great problems in enclosing the active parts in an environment outside the atmosphere, in those cases in which this requirement arises. Yet another aim of the invention is to provide a device that, by its very nature, tends to work so as to expel air contained in the materials.

Diese Ziele werden entsprechend dieser Erfindung durch eine Vorrichtung der festgestellten Art erzielt, hauptsächlich dadurch, daß die Vorrichtung außerdem eine Reinigungsvorrichtung aufweist, die mit der Mischwalze in Wirkverbindung steht, um beim Herausheben derselben aus den gemischten Stoffen den an der Mischwalze noch anhaftenden Stoff wenigstens zum größten Teil zu entfernen.These objects are achieved according to this invention by a device of the type specified, mainly in that the device also has a cleaning device which is operatively connected to the mixing roller in order to remove at least the majority of the material still adhering to the mixing roller when the latter is lifted out of the mixed materials.

Bei dieser Vorrichtung findet ein Mischvorgang durch die Wirkungen des Walzens und Streckens statt, in gleicher Weise zu jenen Vorrichtungen, die in einer bekannten Weise mittels der Drei-Zylindermaschinen für die Produktion von viskosen Druckfarben ausgeführt wird, mit einer hohen Ausbeute und durch Erzielen einer perfekten Mischung in einer relativ kurzen Zeitperiode und unter einem relativ verminderten Energieverbrauch sowie einer effektiven Wirkung des Ausstoßens der Luft, die möglicherweise in den behandelten Stoffen eingeschlossen ist. Gleichzeitig ermöglicht die einfache Form der Mischelemente, die durch eine oder mehrere Walzen ausgebildet sind, das Bewirken einer Reinigung gemäß der Erfindung, die gleichzeitig mit dem Herausheben an dem Ende des Arbeitsvorganges mittels einfacher Reinigungsvorrichtungen unter Verwendung eines Wisch blattes oder einer Luftblattdüse, die um die Mischwalzen angeordnet sind, wobei die Walzen, wenn sie in ihrer oberen Position ankommen, schon in einem großen Ausmaß gereinigt sind und nur ein dünner Film oder Schleier von zu entfernendem Stoff verbleibt.In this device a mixing operation takes place by the effects of rolling and stretching, in the same way as those devices carried out in a known manner by means of the three-cylinder machines for the production of viscous inks, with a high yield and by achieving a perfect mixture in a relatively short period of time and with a relatively reduced energy consumption, as well as an effective action of expelling the air possibly trapped in the treated materials. At the same time, the simple shape of the mixing elements, formed by one or more rollers, allows to effect a cleaning according to the invention, which simultaneously with the lifting out at the end of the operation by means of simple cleaning devices using a wiping blade or an air blade nozzle arranged around the mixing rollers, the rollers, when they arrive in their upper position, already being cleaned to a large extent and only a thin film or veil of material to be removed remaining.

Bevorzugterweise umfaßt die Vorrichtung einen Behälter, der nahe der arbeitsposition angeordnet ist und für das Faß vorgesehen ist und ein Lösungsmittel oder ein Waschmittel enthält, in die die Mischwalze nach dem Mischvorgang abgesenkt werden kann. Der Behälter kann auch Reinigungseinrichtungen, wie z.B. Bürsten od. dgl. enthalten.Preferably, the device comprises a container which is arranged near the working position and is intended for the barrel and contains a solvent or a detergent into which the mixing roller can be lowered after the mixing process. The container can also contain cleaning devices, such as brushes or the like.

Diese Weise der Reinigung der Walzen kann verbessert werden und die Arbeitsvorgänge zum Reinigen der Mischelemente können im wesentlichen mechanisiert werden, auch wenn in bestimmten Fällen weitere einfache Reinigungsvorgänge manuell auszuführen sind.This method of cleaning the rollers can be improved and the operations for cleaning the mixing elements can be substantially mechanised, although in certain cases other simple cleaning operations must be carried out manually.

Darüber hinaus ermöglicht die einfache Form der Mischelemente und die Möglichkeit, diese auf einer Platte zu haltern, die während des Mischvorganges auf einer oberen Kante des Fasses ruht, die die zu mischenden Stoffe enthält, in einer einfachen Weise eine Abdichtung zwischen der Platte und dem Faß herzustellen und daher einen Unterdruck in das Innere des Fasses aufbringen sowie die Möglichkeit der Einführung von Inertgas vorzusehen.Furthermore, the simple shape of the mixing elements and the possibility of supporting them on a plate which, during the mixing process, rests on an upper edge of the drum containing the substances to be mixed, makes it possible to easily create a seal between the plate and the drum and therefore to create a negative pressure inside the drum and to provide the possibility of introducing inert gas.

In einer Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung eine einzelne Mischwalze, deren Durchmesser bevorzugterweise etwa der Hälfte des Durchmessers des Fasses, das die zu mischenden Stoffe enthält, entspricht.In one embodiment, the device comprises a single mixing roller, the diameter of which preferably corresponds to approximately half the diameter of the barrel containing the substances to be mixed.

In einer anderen Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung auch eine zweite Mischwalze, die parallel zu der ersten Walze befindlich ist und in einem veränderbaren Abstand davon gestützt wird, wobei während des Arbeitsvorganges der Abstand zwischen den beiden Walzen auch vermindert wird, wodurch die zu mischenden Stoffe einem Walzen und Strecken auch in dem Bereich zwischen den beiden Mischwalzen unterzogen werden.In another embodiment, the device also comprises a second mixing roller which is parallel to the first roller and supported at a variable distance therefrom, whereby during the working process the distance between the two rollers is also reduced, whereby the The materials to be mixed are also subjected to rolling and stretching in the area between the two mixing rollers.

Die Erfindung bezieht sich auch auf den Mischprozeß, der durch die Mischvorrichtung entsprechend der Erfindung bewirkt wird.The invention also relates to the mixing process effected by the mixing device according to the invention.

Diese und andere Merkmale, Ziele und Vorteile der Erfindung werden klar aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform ersichtlich, die mit einem nicht begrenzenden Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gegeben wird, wobei:These and other features, objects and advantages of the invention will become clear from the following description of an embodiment given by way of non-limiting example with reference to the accompanying drawings, in which:

Fig. 1 eine Draufsicht einer Mischvorrichtung entsprechend der Erfindung ist, wobei deren oberer Bereich abgenommen ist entsprechend der Linie I-I von Fig. 2;Fig. 1 is a plan view of a mixing device according to the invention, with the upper part thereof removed according to the line I-I of Fig. 2;

Fig. 2 einen Längsvertikaischnitt derselben zeigt, der entlang der Linie II-II von Fig. 1 verläuft;Fig. 2 shows a longitudinal vertical section of the same, taken along the line II-II of Fig. 1;

Fig. 3 einen Quervertikalschnitt derselben zeigt, der entlang der Linie III-III von Fig. 1 verläuft;Fig. 3 shows a transverse vertical section of the same, taken along the line III-III of Fig. 1;

Fig. 4 eine Ansicht vom Boden des mittleren Bereichs eines Fasses ist, das zum Zusammenwirken mit der Mischvorrichtung gemäß der Erfindung geeignet ist; undFig. 4 is a view from the bottom of the central region of a barrel suitable for cooperation with the mixing device according to the invention; and

Fig. 5 eine Schnittansicht zeigt, die entlang der gestrichelten Linie V-V von Fig. 4 verläuft.Fig. 5 shows a sectional view taken along the dashed line V-V of Fig. 4.

Die Vorrichtung entsprechend der Erfindung schließt ein Traggerüst 1 ein, das mit Mitteln, wie z.B. einem Walzenförderer 2, zum Bewegen der Fässer 3, die die zu mischenden Stoffe enthalten, versehen ist. Eine Drehplattform 4, die von einem Motor 5 mittels eines Getriebes 6 angetrieben wird, ist zur Halterung des Fasses 3 vorgesehen, auf der durch Ingangsetzen in Drehung der Arbeitsvorgang ausgeführt wird.The device according to the invention includes a support frame 1 provided with means, such as a roller conveyor 2, for moving the drums 3 containing the substances to be mixed. A rotating platform 4, driven by a motor 5 by means of a gear 6, is provided for supporting the drum 3, on which the working operation is carried out by setting it in rotation.

Oberhalb des Einlaufbereichs des Fasses 3 ist das Traggerüst 1 mit Längsführungen 7 zum Haltern eines beweglichen Rahmens vorgesehen, der eine Platte 8 umfaßt, die auf dem Ein laufbereich des Fasses 3 ruht und Säulen 9 auf dem oberen Ende umfaßt, auf denen eine Motoranordnung 10 installiert ist. Die Motoranordnung 10 ist wirksam mit senkrechten Schrauben 11 verbunden, die mit Innengewinden einer Halterung 12 zusammenwirken, die die Mischerelemente trägt, wobei auf diese Weise die Halterung in die in Fig. 2 mittels gestrichelten Linien bei 12' gezeigte Position angehoben werden kann und in die Arbeitsposition, die durch durchgehende Linien gezeigt ist, abgesenkt werden kann.Above the inlet area of the barrel 3, the support structure 1 is provided with longitudinal guides 7 for supporting a movable frame comprising a plate 8 resting on the inlet area of the barrel 3 and comprising columns 9 at the upper end on which a motor assembly 10 is installed. The motor assembly 10 is operatively connected to vertical screws 11 cooperating with internal threads of a bracket 12 supporting the mixer elements, in this way the bracket can be raised to the position shown in Fig. 2 by means of dashed lines at 12' and lowered to the working position shown by solid lines.

In der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsform sind zwei Mischerlemente vorhanden, und sie sind durch zwei parallele Walzen 13 mit einem relativ verminderten Durchmesser ausgebildet. Wie jedoch durch die Punkt-Strich-Linien in Fig. 2 gezeigt ist, kann auch das Paar von Walzen 13 durch eine einzelne Mischwalze 13' ersetzt werden. In diesem Fall hat die einzelne Walze bevorzugterweise einen relativ großen Durchmesser, z.B. die Hälfte des lnnendurchmessers des Fasses 3. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf die Ausführungsform mit zwei Mischwalzen 13, aber es ist für einen Fachmann klar, wie die Anordnungen in dem Fall vereinfacht werden können, wenn eine einzelne Mischwalze 13' verwendet wird, sowie es auch möglich ist, daß mehr als zwei Mischwalzen verwendet werden.In the embodiment shown in the drawings, two mixing elements are present and they are formed by two parallel rollers 13 with a relatively reduced diameter. However, as shown by the dot-dash lines in Fig. 2, the pair of rollers 13 can also be replaced by a single mixing roller 13'. In this case, the single roller preferably has a relatively large diameter, e.g. half the inner diameter of the barrel 3. The following description refers to the embodiment with two mixing rollers 13, but it is clear to a person skilled in the art how the arrangements can be simplified in the case when a single mixing roller 13' is used, as well as it is also possible that more than two mixing rollers are used.

Jede Mischwalze 13 wird drehbar durch ein Lastlaufwerk (trolley) 14 gestützt, welches sich quer auf der Stützplatte 12 bewegt. Die Querbewegungen jedes Lastlaufwerkes 14 wird durch eine Motoreinrichtung (nicht gezeigt) angetrieben, die durch einen Elektromotor oder einen hydraulischen oder pneumatischen Zylinder gebildet werden kann, um die entsprechende Mischwalze 13 in Radialrichtung in bezug zu dem Faß 3 und in bezug zu der anderen Mischwalze 13 zu bewegen. Auf den Laufwerken 14 sind Motoranordnungen 15 installiert, die mit den Mischwalzen 13 zum Antreiben deren wirksamen Drehung verbunden sind.Each mixing roller 13 is rotatably supported by a trolley 14 which moves transversely on the support plate 12. The transverse movements of each trolley 14 are driven by a motor means (not shown) which can be constituted by an electric motor or a hydraulic or pneumatic cylinder to move the corresponding mixing roller 13 radially in relation to the barrel 3 and in relation to the other mixing roller 13. On the trolleys 14 are installed motor assemblies 15 which are connected to the mixing rollers 13 for driving their effective rotation.

Unter der Trag platte 8 ist um die Mischwalzen 13 herum eine Reinigungseinrichtung 16 (Fig. 2) montiert, die durch ein Wischblatt und/oder durch eine Düse gebildet wird, die geeignet ist zum Ausbiasen eines Luftblattes (air blade), z.B. entsprechend der italienischen Patentanmeldung Nr. TO 91 A 000 791. Schließlich ist nahe der Arbeitsposition des Fasses 3, z.B. hinter derselben (Fig. 2) eine Waschwanne 17 zur Endreinigung der Mischwalzen installiert.Under the support plate 8, a cleaning device 16 (Fig. 2) is mounted around the mixing rollers 13, which is formed by a wiper blade and/or by a nozzle, which is suitable for blowing out an air blade, e.g. according to Italian patent application No. TO 91 A 000 791. Finally, near the working position of the barrel 3, e.g. behind it (Fig. 2), a washing tank 17 is installed for the final cleaning of the mixing rollers.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt. Während die Mischwalzen in ihrer angehobenen Position befindlich sind (die die Zeichnungen nur durch gestrichelte Linien als Halterung 12' und den Motor 15' zeigen), die nahe in bezug auf die Drehplattforrn 4 zentriert ist, wird ein Faß 3, das die zu mischenden Stoffe enthält, entlang des Walzenförderers 2 bis zu der Drehplattform 4 angehoben, und Letztere wird in Drehung durch den Motor 5 versetzt. Wenn erforderlich, ist eine Dichtung zwischen der Tragplatte 8 und dem Einlaufbereich des Fasses 3 hergestellt, damit Sauerstoff herausgeführt werden kann und ein Inertgas in das Faß 3 eingeführt werden kann. Die Mischwalzen 13, die durch die jeweiligen Motoren 15 in Drehung versetzt sind, werden dann in das Faß 3 und in die zu mischenden Stoffe durch Absenken der Halterung 12 mittels des Motors 10 und der Schrauben 11 versenkt. Die Walzen 13 ziehen bei ihrer Drehung die zu mischenden Stoffe aufgrund deren Viskosität nach, und in dem Bereich zwischen den beiden Walzen 13 werden diese Stoffe einem Walzen und Strecken unterworfen, wodurch eine besonders genaue Mischung stattfindet. Ein gleichartiger Vorgang findet zwischen der Mischwalze, die näher zu der Wandung des Fasses 3 befindlich ist und der Wandung selbst statt. Darüber hinaus werden während dieses Arbeitsgang die Mischwalzen 13 mittels der Lastlaufwerke 14 in die Radialrichtung in bezug auf das sich drehende Faß bewegt, wobei alle Bereiche der zu mischenden Stoffe, die in dem Faß enthalten sind, durch den Mischvorgang erreicht werden, und die Wirkung des Zusammenpressens, Walzens und Streckens, was zwischen einer Mischwalze und der Faßwandung stattfindet, erhöht sich in dem Maße, wie der Abstand zwischen diesen Teilen vermindert wird. Diese Erscheinung ist insbesondere wesentlich, wenn nur eine einzelne Walze 13 verwendet wird. Wenn im Gegensatz dazu zwei Mischwalzen 13 verwendet werden, kann der gegenseitige Abstand zwischen diesen Rollen auf einem bevorzugten Wert reguliert und konstant gehalten werden, oder bevorzugterweise wird dieser auch während des Arbeitsvorganges vermindert, in dem die Walzen näher zueinander gebracht werden, um deren Wirkung zu erhöhen, wenn dieser Vorgang fortschreitet. Die radiale Verschiebung der Mischwazen kann nur einmal stattfinden, oder kann zwei mal oder mehrere Male wiederholt werden durch periodisches Bewegen der Walzen in wiederholter Weise zur Mitte hin.The device described operates as follows. While the mixing rollers are in their raised position (which the drawings show only by dashed lines as support 12' and motor 15') closely centered with respect to the rotary platform 4, a drum 3 containing the materials to be mixed is raised along the roller conveyor 2 up to the rotary platform 4 and the latter is set in rotation by the motor 5. If necessary, a seal is made between the support plate 8 and the inlet area of the drum 3 to allow oxygen to be led out and an inert gas to be introduced into the drum 3. The mixing rollers 13, set in rotation by the respective motors 15, are then lowered into the drum 3 and into the materials to be mixed by lowering the support 12 by means of the motor 10 and the screws 11. The rollers 13, as they rotate, draw in the materials to be mixed due to their viscosity, and in the area between the two rollers 13 these materials are subjected to rolling and stretching, whereby a particularly precise mixing takes place. A similar process takes place between the mixing roller which is located closer to the wall of the barrel 3 and the wall itself. Furthermore, during this operation the mixing rollers 13 are moved by means of the load drives 14 in the radial direction with respect to the rotating barrel, whereby all areas of the materials to be mixed contained in the barrel are reached by the mixing process, and the effect of compression, rolling and stretching which takes place between a mixing roller and the barrel wall increases as the distance between these parts is reduced. This phenomenon is particularly important when only a single roller 13 is used. If, on the other hand, two mixing rollers 13 are used, the mutual distance between these rollers can be regulated and kept constant at a preferred value, or preferably it is also reduced during the working process by bringing the rollers closer together in order to increase their effect, as this process progresses. The radial displacement of the mixing rollers may take place only once, or may be repeated two or more times by periodically moving the rollers in a repeated manner towards the center.

Wenn die erzielte Mischung als ausreichend berücksichtigt wird, werden die Walzen 13 wieder in eine im wesentlichen mittlere Position gebracht, die Drehung des Fasses 3 kann gestoppt werden, und die Mischwalzen 13 werden von den nun gemischten Stoffen durch Anheben der Halterung 12 mittels des Motors 10 und der Schrauben 11 zurückgezogen. Während dieses Anhebens wird die Reinigungseinrichtung 16 aktiviert, z.B. durch Annähern derselben an die Mischwalzen, und die Reinigungseinrichtung entfernt von den Mischwalzen 13 während deren Durchgang den größten Teil des anhaftenden viskosen Stoffes, womit bewirkt wird, daß dieser nach unten in das Faß 3 fällt. Die mittlere Position der Walzen 13 während dieser Arbeitsstufe sichert ab, daß die Stoffe, die von den Walzen tropfen, durch das Faß 3 gesammelt werden, ohne daß das Umgebungsumfeld verschmutzt wird. Auf diese Weise kommen die Mischwalzen an ihrer angehobenen Position in einen merklich gereinigten Zustand an, obwohl sie noch nicht vollständig gereinigt sind.When the mixture obtained is considered sufficient, the rollers 13 are brought back to a substantially central position, the rotation of the barrel 3 can be stopped and the mixing rollers 13 are withdrawn from the now mixed materials by lifting the support 12 by means of the motor 10 and the screws 11. During this lifting, the cleaning device 16 is activated, e.g. by bringing it closer to the mixing rollers, and the cleaning device removes from the mixing rollers 13 during their passage most of the adhering viscous material, causing it to fall downwards into the barrel 3. The central position of the rollers 13 during this working stage ensures that the materials dripping from the rollers are collected by the barrel 3 without polluting the surrounding environment. In this way, the mixing rollers arrive in their raised position in a noticeably cleaned state, although they are not yet completely cleaned.

Während das behandelte Faß 3 entfernt wird und ein neues Faß auf die Plattform 4 gebracht wird, wird die Tragplatte mit allen Elementen, die durch diese getragen werden, entlang der Fühungen 7 bewegt, bis die Mischwalzen 13 oberhalb der Wanne 17 plaziert sind, die ein Lösungsmittel oder ein Waschmittel sowie, wenn erforderlich, einige Reinigungseinrichtungen, wie z.B. Bürsten od. dgl. enthalten, und die Mischwalzen 13 werden in diese Wanne abgesenkt. Auf diese Weise kann deren Reinigung durch mechanische Weise auf einen merklichen Grad gebracht werden, welcher endgültig sein kann, wobei jedoch auf jeden Fall eine weitere manuelle Reinigung, falls erforderlich, sehr einfach sein wird. Die Walzen werden dann wieder in ihre Anfangsposition für einen neuen Arbeitszyklus gebracht.While the treated barrel 3 is removed and a new barrel is placed on the platform 4, the support plate with all the elements supported by it is moved along the guides 7 until the mixing rollers 13 are placed above the tank 17 containing a solvent or detergent and, if necessary, some cleaning means such as brushes or the like, and the mixing rollers 13 are lowered into this tank. In this way, their cleaning can be brought to a significant level by mechanical means, which may be definitive, but in any case further manual cleaning, if necessary, will be very easy. The rollers are then brought back to their initial position for a new working cycle.

Das Entleeren der gemischten Stoffe aus dem Faß 3 wird üblicherweise durch Einsetzen eines Kolbens 18 (Fig. 5) von der Oberseite in das Faß 3 und Öffnen eines Auslasses, der als eine zylindrische Bohrung in dem Boden des Fasses 3 besteht, ausgeführt. Während dieses Arbeitsganges kann der Strom, der durch eine einfache Bohrung des Fasses hindurchtritt, einfach Gasbasen einbeziehen oder beibehalten, die nachfolgend nachteilig sind. Um in der besten Art und Weise die Ergebnisse der präzisen Arbeitsweise zu erhalten, die durch die Vorrichtung entsprechende Erfindung möglich ist, ist es möglich, ein verbessertes Faß zu verwenden. Ein Beispiel eines (nicht beanspruchten) Fasses, das eine Verbesserung einschließt, ist in den Fig. 4 und 5 gezeigt.Emptying the mixed substances from the barrel 3 is usually carried out by inserting a piston 18 (Fig. 5) from the top into the barrel 3 and opening an outlet which is designed as a cylindrical bore in the bottom of the barrel 3. During this operation, the stream passing through a simple bore of the barrel can easily incorporate or retain gas bases which are subsequently detrimental. In order to obtain in the best way the results of the precise operation made possible by the device according to the invention, it is possible to use an improved barrel. An example of a barrel (not claimed) incorporating an improvement is shown in Figs. 4 and 5.

Der Boden 19 des verbesserten Fasses 3 weist an seinem unteren Ende eine große Öffnung auf, die normalerweise durch ein konisches oder ebenes Ventil 20 geschlossen ist, das durch eine Feder 21 angedrückt wird. Wenn ein Druck auf den Stoff, der in dem Fass 3 enthalten ist, mittels des Kolbens 18 ausgeübt wird, wird die Kraft der Feder 21 überwunden, und das Ventil 20 öffnet sich leicht, wodurch ermöglicht wird, daß das in dem Faß 3 enthaltene Material austritt. Daher hat die Öffnung, durch die der viskose Stoff hindurchfließt, die Form eines dünnen Schlitzes, und die hohen Schneidspannungen, denen der viskose Stoff beim Hindurchtreten durch diesen Schlitz unterworfen wird, bewirkt, daß Gasblasen, die möglicherweise vorhanden sind, zerplatzen. Auf diese Weise können die gemischten Stoffe, die in der Form einer lamellaren Düse herausgefördert werden, aus dem Faß in dem besten Zustand für deren Verwendung oder weitere Bearbeitung, z.B. zum Verpacken, entnommen werden.The bottom 19 of the improved barrel 3 has a large opening at its lower end which is normally closed by a conical or flat valve 20 urged by a spring 21. When pressure is exerted on the material contained in the barrel 3 by means of the piston 18, the force of the spring 21 is overcome and the valve 20 opens slightly, thus allowing the material contained in the barrel 3 to escape. Therefore, the opening through which the viscous material flows is in the form of a thin slit, and the high cutting stresses to which the viscous material is subjected in passing through this slit cause any gas bubbles that may be present to burst. In this way, the mixed materials, which are discharged in the form of a lamellar nozzle, can be removed from the barrel in the best condition for their use or further processing, e.g. for packaging.

Es ist verständlich, daß die Eigenschaften der verschiedenen viskosen zu mischenden Materialien sowie deren Mengen stark variieren können, und in Verbindung damit sollten die strukturellen und Arbeitsparameter der Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer geeigneten Weise ausgewählt werden. Somit sollte der Durchmesser der Mischwalzen als eine Funktion der zu behandelnden Fässer von der Anzahl der installierten Mischwalzen und den Eigenschaften der zu behandelnden Stoffe ausgewählt werden. Die Anzahl der verwendeten Walzen (eine oder mehrere) hängt sowohl von der Schwierigkeit gegenüber dem Mischvorgang durch die zu behandelnden Stoffe und von der Zeit ab, die für den Arbeitsvorgang erlaubt ist. Die Winkelgeschwindigkeiten und die Drehrichtungen (gleich oder gegensätzlich) des Fasses und der Mischwalze oder Mischwalzen können modifiziert werden, um die besten Ergebnisse zu erzielen, und zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, daß die Motoren, die die Komponenten antreiben, mit einer geeigneten Steuereinrichtung versehen sind.It is understandable that the properties of the various viscous materials to be mixed as well as their amounts may vary greatly and in connection with this the structural and working parameters of the device according to the invention should be selected in a suitable manner. Thus, the diameter of the mixing rollers should be selected as a function of the barrels to be treated, the number of mixing rollers installed and the properties of the materials to be treated. The number of rollers used (one or more) depends both on the difficulty of the mixing process by the materials to be treated and on the time allowed for the working process. The angular velocities and the directions of rotation (equal or opposite) of the barrel and the mixing roller or rollers can be modified. to obtain the best results and for this purpose it is advantageous that the motors driving the components are provided with a suitable control device.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Mischen von Stoffen, die eine hohe Viskosität aufweisen&sub1; mit wenigstens einer Mischwalze (13), mit Mitteln (7-12) zur Halterung der Mischwalze (13), die mit Hilfe derselben um eine senkrechte Achse drehbar ist und in und aus einem die zu mischenden Stoffe enthaltenden, zylinderförmigen Fass (3) abgesenkt und herausgehoben, sowie innerhalb des zylinderförmigen Fasses (3) radial bewegt werden kann, mit Mitteln (4) zur Halterung des zylinderförmigen Fasses (3), das mit Hilfe derselben um eine senkrechte Achse drehbar ist, und mit Antriebsmitteln (5,10,15) zum Antrieb der Bewegungen der Mischwalze (13) und des Fasses (3), wobei das Ganze so ausgelegt ist, dass die Mischwalze (13) und das Fass (3) in Drehbewegung gesetzt werden, dass die Mischwalze (13), die zunächst angehoben ist damit das die zu mischenden Stoffe enthaltende Fass (3) eingesetzt werden kann, so abgesenkt wird, dass sie annähernd in die Mitte des Fasses (3) eindringt und in die zu mischenden Stoffe eintaucht, dass anschliessend das Mischverfahren durch die kombinierte wirkung der Drehbewegung der Mischwalze (13) und der Drehbewegung des Fasses (3) erfolgt, wobei sich die Mischwalze während dieses Vorganges in Umfangsrichtung bewegt und sich dabei der Wandung des Fasses (3) nähert, so dass die zu mischenden Stoffe in sämtlichen Bereichen des Fasses (3) zusammengepresst, gewalzt und gestreckt werden, und dass schliesslich die Mischwalze (13) in die annähernd mittige Stellung zurückkehrt und in dieser Lage aus dem Fass (3) herausgehoben wird, das somit weggeführt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ausserdem eine Reinigungsvorrichtung (16) aufweist, die mit der Mischwalze (13) in Wirkverbindung steht, um beim Herausheben derselben aus dem gemischten Stoff den an der Mischwalze (13) noch anhaftenden Stoff wenigstens zum grössten Teil zu entfernen.1. Device for mixing substances that have a high viscosity 1 with at least one mixing roller (13), with means (7-12) for holding the mixing roller (13), which can be rotated about a vertical axis with the aid of the same and can be lowered and raised into and out of a cylindrical barrel (3) containing the substances to be mixed, as well as moved radially within the cylindrical barrel (3), with means (4) for holding the cylindrical barrel (3), which can be rotated about a vertical axis with the aid of the same, and with drive means (5, 10, 15) for driving the movements of the mixing roller (13) and the barrel (3), the whole being designed in such a way that the mixing roller (13) and the barrel (3) are set in rotation, that the mixing roller (13), which is initially raised so that the barrel (3) containing the substances to be mixed can be inserted, is lowered in such a way that it penetrates approximately into the middle of the barrel (3) and into the the mixing process is then carried out by the combined effect of the rotary movement of the mixing roller (13) and the rotary movement of the barrel (3), the mixing roller moving in the circumferential direction during this process and approaching the wall of the barrel (3) so that the materials to be mixed are pressed together, rolled and stretched in all areas of the barrel (3), and finally the mixing roller (13) returns to the approximately central position and is lifted out of the barrel (3) in this position, which can thus be carried away, characterized in that the device also has a cleaning device (16) which is operatively connected to the mixing roller (13) in order to remove at least most of the material still adhering to the mixing roller (13) when the latter is lifted out of the mixed material. 2. Mischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wanne (17) vorgesehen ist, die in der Nähe der für das Fass (3) vorgesehenen Arbeitsstellung angeordnet ist und ein Lösungsmittel odei ein Waschmittel enthält, wobei die Mischwalze nach dem Mischvorgang in diese Wanne abgesenkt werden kann.2. Mixing device according to claim 1, characterized in that a tub (17) is provided which is arranged near the working position provided for the barrel (3) and contains a solvent or a detergent, wherein the mixing roller can be lowered into this tub after the mixing process. 3. Mischvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanne (16) zusätzliche Reinigungsmittel wie Bürsten o.dgl. enthält.3. Mixing device according to claim 2, characterized in that the tub (16) contains additional cleaning agents such as brushes or the like. 4. Mischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Traggerüst (1), ein vom Traggerüst (1) getragenes Fördermittel (2) für die die zu behandelnden Stoffe enthaltenden Fässer (3), eine Drehscheibe (4) für das Fass (3) während der Behandlung, eine sich auf das Traggerüst (1) stütztende, am Einlaufbereich des Fasses (3) anliegende Tragplatte (8) und eine Konsole (12), die durch Antriebsmittel (10, 11) in senkrechter Richtung zur Tragplatte (8) bewegt werden kann, und wenigstens ein an der Konsole (12) angeordneter Schlitten (14), der wenigstens eine Mischwalze (13) trägt, sowie Antriebsmittel (10,15) vorgesehen sind, die zum Antrieb der Mischwalze (13) und zur waagerechten Bewegung des Schlittens (14) dienen.4. Mixing device according to claim 1, characterized in that a support frame (1), a conveyor (2) carried by the support frame (1) for the barrels (3) containing the substances to be treated, a turntable (4) for the barrel (3) during treatment, a support plate (8) supported on the support frame (1) and resting on the inlet area of the barrel (3) and a console (12) which can be moved by drive means (10, 11) in a direction perpendicular to the support plate (8), and at least one carriage (14) arranged on the console (12) which carries at least one mixing roller (13), as well as drive means (10, 15) are provided which serve to drive the mixing roller (13) and for the horizontal movement of the carriage (14). 5. Mischvorrichtung nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass ausserdem Mittel (7) vorgesehen sind, um die Tragplatte (8) in einer waagerechten, zur Bewegungsrichtung des Schlittens (14) rechtwinkligen Richtung von und zu der das Lösungsmittel oder das Waschmittel enthaltenden Wanne zu verschieben.5. Mixing device according to claim 2 and 4, characterized in that means (7) are also provided for displacing the support plate (8) in a horizontal direction perpendicular to the direction of movement of the carriage (14) from and to the tank containing the solvent or the detergent. 6. Mischvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil (10) der Antriebsmittel aus Elektromotoren bestehen, die Betätigungsschrauben (11) antreiben.6. Mixing device according to claim 4, characterized in that at least part (10) of the drive means consist of electric motors which drive actuating screws (11). 7. Mischvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Tragplatte (8) und dem Einlaufbereich des Fasses (3) Abdichtungsmittel angeordnet sind.7. Mixing device according to claim 4, characterized in that sealing means are arranged between the support plate (8) and the inlet area of the barrel (3). 8. Mischvorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Ausführungsform derselben eine einzige Mischwalze (13') vorgesehen ist, deren Durchmesser vorzugsweise etwa der Hälfte des Durchmessers des die zu mischenden Stoffe enthaltenden Fasses (3) entspricht.8. Mixing device according to any one of the preceding claims, characterized in that in one embodiment thereof a single mixing roller (13') is provided, the diameter of which preferably corresponds to approximately half the diameter of the barrel (3) containing the substances to be mixed. 9. Mischvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Ausführungsform derselben wenigstens eine zweite Mischwalze (13) vorgesehen ist, die parallel zur ersten Mischwalze verläuft und in veränderlichem Abstand von derselben angeordnet ist.9. Mixing device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that in one embodiment thereof at least one second mixing roller (13) is provided, which runs parallel to the first mixing roller and is arranged at a variable distance from the same. 10. Verfahren zum Mischen von Stoffen, die eine hohe Viskosität aufweisen, mit einer Vorrichtung, die wenigstens eine Mischwalze (13), Mittel (7-12) zur Halterung der Mischwalze (13), die mit Hilfe derselben um eine senkrechte Achse drehbar ist und in und aus einem die zu mischenden Stoffe enthaltenden, zylinderförmigen Fass (3) abgesenkt und herausgehoben, sowie innerhalb des zylinderförmigen Fasses (3) radial bewegt werden kann Mittel (4) zur Halterung des zylinderförmigen Fasses (3), das mit Hilfe derselben um eine senkrechte Achse drehbar ist, und Antriebsmittel (5, 10, 15) zum Antrieb der Bewegungen der Mischwalze (13) und des Fasses (3) aufweist, wobei die Mischwalze (13) und das Fass (3) in Drehbewegung gesetzt werden, die Mischwalze (13), die zunächst angehoben ist damit das die zu mischenden Stoffe enthaltende Fass (3) eingesetzt werden kann, so abgesenkt wird, dass sie annähernd in die Mitte des Fasses (3) eindringt und in die zu mischenden Stoffe eintaucht, und anschliessend das Mischverfahren durch die kombinierte Wirkung der Drehbewegung der Mischwalze (13) und der Drehbewegung des Fasses (3) erfolgt, wobei sich die Mischwalze während dieses Vorganges in Umfangsrichtung bewegt und sich dabei an der Wandung des Fasses (3) nähert, so dass die zu mischenden Stoffe in sämtlichen Bereichen des Fasses (3) zusammengepresst, gewalzt und gestreckt werden, und dass schliesslich die Mischwalze (13) in die annähernd mittige Stellung zurückkehrt und n dieser Lage aus dem Fass (3) herausgehoben wird, das somit weggeführt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischwalze (13), während sie nach jedem Mischvorgang heraushoben wird, durch eine Reinigungsvorrichtung (16) gereinigt wird.10. Method for mixing substances that have a high viscosity, with a device that has at least one mixing roller (13), means (7-12) for holding the mixing roller (13), which can be rotated about a vertical axis with the aid of the same and can be lowered and raised into and out of a cylindrical barrel (3) containing the substances to be mixed, as well as moved radially within the cylindrical barrel (3), means (4) for holding the cylindrical barrel (3), which can be rotated about a vertical axis with the aid of the same, and drive means (5, 10, 15) for driving the movements of the mixing roller (13) and the barrel (3), whereby the mixing roller (13) and the barrel (3) are set in rotation, the mixing roller (13), which is initially raised so that the barrel (3) containing the substances to be mixed can be inserted, is lowered so that it is approximately penetrates into the middle of the barrel (3) and immerses itself in the materials to be mixed, and then the mixing process takes place by the combined effect of the rotary movement of the mixing roller (13) and the rotary movement of the barrel (3), the mixing roller moving in the circumferential direction during this process and thereby approaching the wall of the barrel (3) so that the materials to be mixed are pressed, rolled and stretched in all areas of the barrel (3), and that finally the mixing roller (13) returns to the approximately central position and in this position is lifted out of the barrel (3), which can thus be carried away, characterized in that the mixing roller (13), while it is lifted out after each mixing process, is cleaned by a cleaning device (16). 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischwalze (13) in eine Wanne (17) gründlich gereinigt wird, die ein Lösungsmittel oder ein Waschmittel und eventuell zusätzliche Reinigungsmittel enthält.11. Method according to claim 10, characterized in that the mixing roller (13) is thoroughly cleaned in a tub (17) which contains a solvent or a detergent and possibly additional cleaning agents.
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