EP1768771B1

EP1768771B1 - Mischvorrichtung

Info

Publication number: EP1768771B1
Application number: EP05760070A
Authority: EP
Inventors: Hannes Papousek; Klaus Kampitsch; Franz Steinwender; Zdravko SCHÖN; Marc Seppele
Original assignee: MAI International GmbH
Current assignee: MAI International GmbH
Priority date: 2004-07-16
Filing date: 2005-07-14
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2025-07-14
Also published as: CN1721156A; WO2006008079A1; DE502005004349D1; ATE397483T1; EP1768771A1; DE102004034371B3

Description

Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung, insbesondere zum Erzeugen einer Suspension aus mindestens je einer Flüssigkomponente und einer Feststoffkomponente. Solche Mischvorrichtungen werden beispielsweise in sogenannten Durchlaufmischern eingesetzt, die in einem kontinuierlichen Betrieb aus den zugeführten Komponenten die gewünschte Mischung, z.B. eine Betonmischung, erzeugen. Ebenfalls zum Einsatz kommt eine solche Mischvorrichtung in einer sogenannten Mörtelmischpumpe, die aus den zugeführten Flüssig- und Feststoffkomponenten sofort verwendbaren Mörtel herstellt, der mittels der Mörtelmischpumpe ein- oder aufgespritzt werden kann, beispielsweise im Tunnelbau. Unabhängig von den soeben genannten Einsatzgebieten ist die beschriebene Mischvorrichtung aber auch für viele andere Anwendungen geeignet, bei denen mehrere Feststoffkomponenten miteinander oder insbesondere Flüssig- und Feststoffkomponenten miteinander vermischt werden sollen.
Wie bei Mischvorrichtungen der genannten Art üblich ist in einer Mischkammer eine Welle drehbar angeordnet, die eine Drehachse festlegt und die mehrere Mischflügel trägt, die an der Welle zur Drehung mit derselben befestigt sind. Grundsätzlich besteht bei Mischvorrichtungen dieser Art das Problem, eine möglichst homogene Vermischung innerhalb kurzer Zeit und mit geringem Energieaufwand zu erreichen. Insbesondere dann, wenn eine oder mehrere Flüssigkomponenten mit einer oder mehreren Feststoffkomponenten vermischt werden sollen, ist es mit herkömmlichen Mischvorrichtungen nicht einfach, eine schnelle und gleichmäßige Durchmischung dieser Komponenten zu erzielen.
Aus der GB-A-276 266 ist eine Mischvorrichtung bekannt, in der das zu vermischende Gut durch Mischflügel zunächst seitlich auseinander gedrückt werden soll, anschließend ein Teil des zu vermischenden Gutes angehoben werden soll und schließlich der angehobene Teil des Mischgutes in die Gesamtmasse zurückfallen gelassen werden soll. Um dies zu erreichen, sind die Mischflügelköpfe schaufel- bzw. löffelartig ausgebildet.
Die Erfindung will diesbezüglich Abhilfe schaffen und stellt hierzu ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik eine Mischvorrichtung bereit, bei der an der Welle mehrere Mischflügel zur Drehung in einer Vorzugsdrehrichtung befestigt sind. Wenigstens zwei dieser Mischflügel haben dabei einen im Querschnitt keilförmigen Grundkörper, der sich von der Welle radial nach außen erstreckt. Der Begriff "keilförmiger Querschnitt" schließt alle Querschnittsformen ein, mit denen eine Keilwirkung erreicht wird, unabhängig davon, ob der Keil spitz, abgerundet oder abgestumpft ist und unabhängig davon, ob die den Keil bildenden Seitenwangen plan, konvex oder konkav sind. Auf dem freien Ende des Grundkörpers jedes dieser wenigstens zwei Mischflügel befindet sich ein mit dem Grundkörper verbundener, ebenfalls keilförmiger Mischflügelkopf. Der Mischflügelkopf kann einstückig mit dem zugehörigen Grundkörper ausgeführt sein, er kann jedoch auch ein separates Teil sein, das auf geeignete Art und Weise mit dem Grundkörper verbunden ist. Sowohl die Keilspitze des Grundkörpers als auch die Keilspitze des Mischflügelkopfes jedes so ausgebildeten Mischflügels weist in die Vorzugsdrehrichtung der Welle, d.h. beim Rotieren der Welle in Vorzugsdrehrichtung kommen die Keilspitzen von Grundkörper und Mischflügelkopf als erste mit dem zu vermischenden Material in Berührung. Sowohl der Grundkörper als auch der Mischflügelkopf erweitert sich, ausgehend von der zugehörigen Keilspitze, in Axialrichtung der Welle, jedoch ist diese Erweiterung beim Mischflügelkopf stärker ausgeprägt als beim Grundkörper, so dass im Ergebnis ein breiterer Mischflügelkopf auf einem schmaleren Grundkörper angeordnet ist. Die Erweiterung kann nur zu einer Seite des Keils hin erfolgen oder auch zu beiden Seiten des Keils. Auch kann sich der Grundkörper und/oder der Mischflügelkopf nach der Erweiterung wieder verjüngen. In jedem Fall ist zwischen dem schmaleren Grundkörper und dem breiteren Mischflügelkopf auf wenigstens einer Seite des Grundkörpers ein Übergangsbereich ausgebildet, der eine Seitenfläche des Grundkörpers mit einer zugehörigen Unterseite des Mischflügelkopfes verbindet und der bezüglich der Drehachse der Welle so geneigt ist, dass bei sich in Vorzugsdrehrichtung drehender Welle in der Mischkammer enthaltenes, zu vermischendes Gut nach innen zur Welle gefördert wird. Der Übergangsbereich kann durch eine gekrümmte Fläche gebildet sein, die in mehreren Ebenen gegenüber der Drehachse der Welle geneigt ist und deren Neigung sich über ihren Verlauf kontinuierlich ändert.
Es hat sich gezeigt, dass mit einer solchermaßen ausgeführten Mischvorrichtung das Vermischen der einzelnen Komponenten miteinander, insbesondere das Erzeugen einer Suspension aus mindestens einer Flüssigkomponente und einer Feststoffkomponente, viel einfacher als bisher möglich ist. Bereits nach kurzer Mischzeit wird eine homogene Mischung erhalten. Weil die wie beschrieben ausgeführten Mischflügel das zu vermischende Gut in der Mischkammer nach innen fördern, d.h. in Richtung auf die Welle, und weil andererseits die sich drehende Welle im Gut Zentrifugalkräfte erzeugt, die das Gut aus dem zentralen Bereich der Mischkammer wieder radial nach außen transportieren, kommt es in der Mischkammer zu einer sehr intensiven und damit effektiven Vermischung der einzelnen Komponenten.
Bei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung erweitert sich der Mischflügelkopf bezüglich des Grundkörpers axial nach beiden Seiten. Es kann dann auf jeder Seite des Grundkörpers ein Übergangsbereich zwischen dem Grundkörper und dem Mischflügelkopf ausgebildet sein. Eine solche Ausgestaltung intensiviert die Vermischung nochmals.
Das Maß der axialen Erweiterung des Grundkörpers und/oder des Mischflügelkopfes auf der einen Seite kann sich von dem Maß der axialen Erweiterung auf der anderen Seite unterscheiden, d.h. die axiale Erweiterung des Grundkörpers und/oder des Mischflügelkopfes braucht nicht spiegelbildlich zu erfolgen, sondern kann durchaus asymmetrisch sein. Auch ist es möglich, dass sich z.B. der Grundkörper nur auf einer Seite axial erweitert, während der Mischflügelkopf sich auf beiden Seiten axial erweitert.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung fluchten die Keilspitzen vom Grundkörper und Mischflügelkopf miteinander, d.h. sie sind längs einer gemeinsamen Geraden angeordnet. Bei anderen Ausführungsformen kann die Keilspitze des Mischflügelkopfes gegenüber der Keilspitze des Grundkörpers versetzt sein, beispielsweise kann die Keilspitze des Mischflügelkopfes in Drehrichtung der Keilspitze des Grundkörpers vorauseilen. Auch kann sich die Neigung der Keilspitze des Mischflügelkopfes von der Neigung der Keilspitze des Grundkörpers bezüglich der Drehachse der Welle unterscheiden. Bei einer Ausführungsform ist der zwischen einer Normalen zur Drehachse der Welle und der Keilspitze des Mischflügelkopfes eingeschlossene Winkel größer als der entsprechende Winkel des Grundkörpers.
Bei bevorzugten Ausgestaltungen der erfindungemäßen Mischvorrichtung weist jeder Mischflügel eine ringförmige Basis auf, an der der Grundkörper befestigt ist. Die ringförmige Basis ist mit einer axialen Durchgangsausnehmung versehen, so dass der gesamte Mischflügel auf die Welle aufschiebbar ist. Wenn der Querschnitt der Welle kreisförmig ist, kann auch die axiale Durchgangsausnehmung des Mischflügels kreisförmig sein und z.B. einen etwas kleineren Durchmesser als die Welle aufweisen, so dass der Mischflügel durch eine Presspassung oder durch Reibschweißen auf der Welle befestigbar ist. Bei anderen Ausführungsformen kann der Wellenabschnitt, auf dem der Mischflügel befestigt werden soll, eine bestimmte Profilform aufweisen, und dann hat die axiale Durchgangsausnehmung des Mischflügels eine zu dem Wellenabschnitt komplementäre Profilform. Auf diese Weise wird nach dem Aufschieben des Mischflügels auf den zugehörigen Wellenabschnitt ein Formschluss zwischen der Welle und dem Mischflügel erreicht, der eine sichere Drehmomentübertragung von der Welle auf den Mischflügel gewährleistet. Jegliche hierzu geeignete Profilform ist möglich, beispielsweise kann eine Sternprofilform und insbesondere eine Polygonprofilform vorgesehen werden. Der Vorteil solcher Ausführungsformen besteht darin, dass sich jeder Mischflügel einfach auf der Welle befestigen und auch wieder entfernen lässt und dass bei montiertem Mischflügel eine einwandfreie Übertragung auch hoher Drehmomente problemlos möglich ist.
Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung sind wenigstens zwei in Axialrichtung der Welle miteinander fluchtende Mischflügel vorhanden, d.h. die beiden Mischflügel befinden sich in Bezug auf die Umfangsrichtung der Welle an gleicher Stelle, und die Grundkörper beider Mischflügel sind durch einen sich parallel zur Welle und in radialem Abstand von der Welle erstreckenden Mischstab miteinander verbunden. Dieser Mischstab stellt ein zusätzliches Mischelement dar, welches die schnelle und zugleich innige Vermischung weiter verbessert. Selbstverständlich können zwischen mehreren Paaren miteinander fluchtender Mischflügel solche Mischstäbe vorhanden sein. Dabei kann der radiale Abstand der einzelnen Mischstäbe von der Welle unterschiedlich sein, so dass unterschiedliche Bereiche der Mischkammer der Wirkung der Mischstäbe ausgesetzt sind. Je nach radialer Erstreckung der Mischflügel können auch mehrere Mischstäbe zwischen einem Paar miteinander fluchtender Mischflügel vorhanden sein. Gemäß einer Ausführungsform ist jedes Ende eines Mischstabes in einer im zugehörigen Grundkörper ausgebildeten Ausnehmung herausnehmbar aufgenommen. Mischstäbe können so bei Bedarf einfach montiert und wieder demontiert werden, was nicht nur bei unterschiedlichen Anforderungen hinsichtlich des zu vermischenden Gutes von Vorteil sein kann, sondern auch bei einem allfälligen Ersatz eines verschlissenen Mischstabes.
Bei bestimmten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn jeder Mischflügel einen Kern aus Metall aufweist, der mit einem Kunststoff überzogen ist. Auf diese Weise ist der Mischflügel äußerst stabil und gleichzeitig leicht zu reinigen. Der Kunststoff kann auf den Metallkern aufgespritzt oder aufgeformt, insbesondere aufgegossen sein. Als Kunststoffbeschichtungen bieten sich insbesondere solche Kunststoffmaterialien an, die eine ausreichende Widerstandsfähigkeit gegen abrasive Beanspruchung aufweisen und an denen die zu vermischenden Komponenten möglichst wenig anhaften.
Wenn die Mischflügel klein genug sind und/oder wenn der Grundkörper einen ausreichend großen Querschnitt im Verhältnis zu seiner radialen Erstreckung aufweist, können die Mischflügel auch vollständig auf Kunststoff bestehen und beispielsweise einteilig durch ein Gussverfahren hergestellt werden. Ferner kann jeder Mischflügel - zur Erhöhung der Stabilität - ein Einlegeteil aus einem Kunststoff, der besonders stabil ist, und eine Ummantelung aus einem anderen Kunststoff, der beispielsweise gute Antihafteigenschaften hat, aufweisen. Schließlich kann jeder Mischflügel aus Kunststoffen mit unterschiedlicher Shorehärte aufgebaut sein. Alternativ können die Mischflügel vollständig aus Metall bestehen, beispielsweise aus Stahlguss.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung anhand der beigefügten, schematischen Figuren näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: ein erstes Ausführungsbeispiel einer Mischvorrichtung mit mehreren Mischflügeln zum Einsatz in einem Durchlaufmischer in räumlicher Ansicht,
Fig. 2: einen Mischflügel aus Fig. 1 in vergrößerter, räumlicher Darstellung,
Fig. 3: eine Vorderansicht des Mischflügels aus Fig. 2,
Fig. 4: eine Seitenansicht des Mischflügels aus Fig. 2,
Fig. 5: eine Draufsicht des Mischflügels aus Fig. 2,
Fig. 6: den Schnitt VI-VI aus Fig. 4,
Fig. 7: eine Vorderansicht eines gegenüber dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 2 etwas abgewandelten Mischflügels,
Fig. 8: eine Seitenansicht des Mischflügels aus Fig. 7,
Fig. 9: eine Draufsicht des Mischflügels aus Fig. 7,
Fig. 10: den Schnitt X-X aus Fig. 8, und
Fig. 11: ein zweites Ausführungsbeispiel einer Mischvorrichtung zum Einsatz in einer Mörtelmischpumpe.

Fig. 1 zeigt eine Mischvorrichtung 10, die hier zur Verwendung in einem sogenannten Durchlaufmischer (nicht dargestellt) ausgestaltet ist. Mit einem Durchlaufmischer kann kontinuierlich aus zugeführten Komponenten eine gewünschte Mischung hergestellt werden, beispielsweise Fertigbeton. Die Mischvorrichtung 10 befindet sich dabei in einer hier nicht dargestellten Mischkammer des Durchlaufmischers und ist in dieser Mischkammer mittels einer Welle 12, welche eine Drehachse A festlegt, drehbar in der Mischkammer angeordnet.
Auf der Welle 12 befinden sich im gezeigten Ausführungsbeispiel zunächst, gesehen in Strömungsrichtung der zugeführten, zu vermischenden Komponenten, zwei Förderflügel 14. Die Förderflügel 14 dienen z.B. dazu, eine Feststoffkomponente schnell in eine den Förderflügeln 14 nachgeordnete Intensivmischzone zu befördern, in der die Feststoffkomponente mit einer Flüssigkomponente, z.B. Wasser, vermischt wird. Da die Förderflügel 14 jedoch im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung keine besondere Bedeutung haben, wird auf sie nicht weiter eingegangen.
Im Anschluss an die Förderflügel 14 sind auf der Welle 12 mehrere Mischflügel 16 (im gezeigten Ausführungsbeispiel zwölf Stück) befestigt, die das eigentliche Mischen der zugeführten Komponenten übernehmen. Es versteht sich, dass die Anzahl der Mischflügel 16, ihr axialer Abstand voneinander und ihre Winkelanordnung bezüglich der Drehachse A anders als dargestellt gewählt werden kann, um die Mischvorrichtung 10 unterschiedlichen Bedürfnissen anzupassen.
Am in Fig. 1 linken Ende der Welle 12 ist ein sogenannter Gegenflügel 18 angeordnet. Dieser Gegenflügel 18 erzeugt im Betrieb der Mischvorrichtung 10 einen Druck entgegen der in Fig. 1 nach links gerichteten Hauptströmungsrichtung, um auf diese Weise das zu vermischende Gut länger in der sich durch die Wirkung der Mischflügel 16 ausbildenden Intensivmischzone zu halten.
In den Figuren 2 bis 6 ist einer der Mischflügel 16 in einem von der Welle 12 abgenommenen Zustand vergrößert in verschiedenen Ansichten dargestellt. Zur Befestigung auf der Welle 12 weist der Mischflügel 16 eine kreisringförmige Basis 20 auf, die mit einer axialen Durchgangsausnehmung 22 versehen ist, welche hier ein im Wesentlichen polygonförmiges Profil hat. Die Welle 12 ist zumindest In dem Bereich, in dem der Mischflügel 16 auf der Welle 12 befestigt werden soll, mit einem zum Profil der axialen Durchgangsausnehmung 22 komplementären Profil versehen, so dass der in Fig. 2 gezeigte Mischflügel 16 sich auf diesen Wellenabschnitt (in Fig. 1 nicht zu sehen) aufschieben lässt, wodurch zwischen der Basis 20 und der Welle 12 eine sichere formschlüssige Verbindung geschaffen ist.
An der Basis 20 befestigt ist, beispielsweise durch einstückige Ausformung mit der Basis 20, ein sich radial bezüglich der Basis 20 nach außen erstreckender Grundkörper 24 mit keilförmigem Querschnitt (siehe insbesondere Fig. 6). Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Querschnitt des Grundkörpers 24 im Wesentlichen dreieckig, wobei die von der Dreiecksform eingeschlossene Fläche sich mit zunehmendem radialem Abstand von der Basis 20 vergrößert (siehe hierzu insbesondere Fig. 4). Der Grundkörper 24 hat eine hier abgerundet ausgeführte Keilspitze 26, die in Richtung einer Vorzugsdrehrichtung R (siehe Fig. 1) weist. Räumlich gesehen bildet die Aneinanderreihung der Keilspitzen 26 aller Querschnitte des Grundkörpers 24 im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Gerade (siehe Fig. 4), allerdings kann diese Aneinanderreihung der Keilspitzen auch einen konkaven oder konvexen Verlauf haben oder kann durch mehrere sich aneinander anschließende Geradenabschnitte mit unterschiedlicher Steigung gebildet sein. Ebenso können verschiedene Geradenabschnitte durch gekrümmte Übergangsbereiche miteinander verbunden sein. Auch kann der Querschnitt der Grundkörpers 24 beispielsweise rautenförmig sein, d.h. der Grundkörper 24 kann sich zunächst erweitern und dann wieder verjüngen.
Auf dem freien Ende, d.h. auf dem radial äußeren Ende des Grundkörpers 24, ist ein hier einstückig mit dem Grundkörper 24 ausgebildeter Mischflügelkopf 28 befestigt, der ebenfalls keilförmig ist und dessen Keilspitze 30 in dieselbe Richtung wie die Keilspitze 26 weist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel setzt sich der Keilspitzenverlauf ausgehend vom Grundkörper 24 in gerader Linie zum Mischflügelkopf 28 fort, d.h. die Keilspitzen von Grundkörper 24 und Mischflügelkopf 28 fluchten miteinander. Bei anderen, hier nicht gezeigten Ausführungsbeispielen können die Keilspitzen 30 des Mischflügelkopfes 28 in Drehrichtung R vor den Keilspitzen 26 angeordnet sein. Wie insbesondere aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich, ist die obere Deckfläche des Mischflügelkopfes 28 nicht eben, sondern hat einen etwas vertiefen mittleren Bereich 32, von dem aus die beiden seitlichen Abschnitte 34a, 34b in axialer Richtung (bezogen auf die Drehachse A) leicht ansteigen. Analog zum Grundkörper 24 kann auch der Mischflügelkopf 28 rautenförmig sein, d.h. einen Zweirichtungskeil bilden, insbesondere dann, wenn der Grundkörper 24 einen rautenförmigen Querschnitt hat.
Sowohl der Grundkörper 24 als auch der Mischflügelkopf 28 erweitern sich, ausgehend von der zugehörigen Keilspitze 26 bzw. 30, in Axialrichtung der Welle 12, d.h. sowohl der Grundkörper 24 als auch der Mischflügelkopf 28 wird in Axialrichtung der Welle 12 immer breiter, wenn man sich ausgehend von der zugehörigen Keilspitze 26 oder 30 in Umfangsrichtung über den Grundkörper oder Mischflügelkopf bewegt. Allerdings ist diese Erweiterung in Axialrichtung beim Mischflügelkopf 28 stärker ausgeprägt als beim Grundkörper 24, so dass zwischen dem schmaleren Grundkörper 24 und dem breiteren Mischflügelkopf Übergangsbereiche 36 ausgebildet werden, die jeweils eine Seitenfläche des Grundkörpers 24 mit der zugehörigen Unterseite des Mischflügelkopfes 28 verbinden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind diese Übergangsbereiche 36 keilförmig und auf beiden Seiten des Mischflügels 16 vorhanden, jedoch kann auch nur ein solcher Übergangsbereich existieren, wenn sich beispielsweise der Mischflügelkopf 28 ausgehend von seiner Keilspitze 30 nur nach einer Seite bezüglich des Grundkörpers 24 erweitert. Auch ist im dargestellten Ausführungsbeispiel die Erweiterung vom Grundkörper 24 und Mischflügelkopf 28 symmetrisch, d.h. bezüglich einer Mittellinie X (siehe Fig. 5) spiegelbildlich, jedoch kann das Maß der Erweiterung vom Grundkörper 24 und/oder Mischflügelkopf 28 in axialer Richtung auf beiden Seiten des Grundkörpers 24 unterschiedlich sein.
Wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich, verbreitert der Übergangsbereich 36 sich ausgehend von der Keilspitze zu einem hinteren Rand 38 des Mischflügels 16 und ist darüber hinaus bezüglich der Drehachse A der Welle 12 so geneigt, dass bei sich in Vorzugsdrehrichtung R drehender Welle 12 zu vermischendes Gut von dem Übergangsbereich 36 nach innen, d.h. zur Drehachse A hin gedrückt bzw. gefördert wird. Zugleich drücken die Übergangsbereiche 36, aufgrund ihrer pfeilförmigen Anwinkelung, das zu vermischende Gut auch seitlich auseinander, d.h. in Axialrichtung der Welle 12. Auf diese Weise wird das zu vermischende Gut bei einer Drehung der Mischflügel 16 intensiv "verwirbelt" sowie radial einwärts zur Welle 12 hingedrückt, wobei die durch die Drehbewegung der Mischvorrichtung 10 im Gut hervorgerufenen Zentrifugalkräfte eine Gegenbewegung des Guts radial nach außen zur Folge haben, was die Durchmischung weiter intensiviert und damit verbessert.
Zur noch weiteren Verbesserung der Durchmischung kann, wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 gezeigt, zwischen zwei axial miteinander fluchtenden Mischflügeln 16 - hier zwischen dem ersten und dem dritten Mischflügel 16 - ein sich parallel zur Welle 12 und in radialem Abstand von der Welle 12 erstreckender Mischstab 40 vorhanden sein. Jedes Ende der zwei in Fig. 1 gezeigten Mischstäbe 40 ist in einer im zugehörigen Grundkörper 24 des jeweiligen Mischflügels 16 vorgesehenen Ausnehmung 42 herausnehmbar aufgenommen. Der Mischstab 40 kann so durch einfaches axiales Verschieben eines der beiden beteiligten Mischflügel 16 auf der Welle 12 eingesetzt oder wieder herausgenommen werden. Obwohl nicht dargestellt, können auch zwischen weiteren Paaren axial fluchtender Mischflügel 16 Mischstäbe 40 angeordnet sein, und bei entsprechender radialer Erstreckung des Grundkörpers 24 können auch mehrere Mischstäbe 40 in unterschiedlichem radialem Abstand von der Welle 12 zwischen einem Paar axial miteinander fluchtender Mischflügel 16 angeordnet sein.
In den Figuren 7 bis 10 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Mischflügels 16 in verschiedenen Ansichten dargestellt, das sich von dem in den Figuren 3 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel hauptsächlich durch einen sich ausgehend von der Keilspitze 30 beidseitig stärker erweiternden Mischflügelkopf 28 und durch bezüglich der Drehachse A stärker geneigte Übergangsbereiche 36 unterscheidet. Ersichtlich sind im Rahmen des hier vorgestellten Mischflügelkonzeptes viele Abwandlungen möglich, von denen lediglich zwei dargestellt sind.
Die Mischflügel 16 können vollständig aus Kunststoff, beispielsweise aus geeignetem Polyethylen oder Polytetrafluorethylen, ausgeführt sein, wenn die Stabilitätsanforderungen mit einer solchen Ausführung erfüllt werden können. Dies wird insbesondere dann der Fall sein, wenn die radiale Erstreckung des Grundkörpers 24 im Verhältnis zum Grundkörperquerschnitt nicht zu groß ist. Das gesamte Mischflügelelement bestehend aus Basis 20, Grundkörper 24 und Mischflügelkopf 28 kann dann einteilig aus Kunststoff geformt sein. Bei Stabilitätsproblemen kann jeder Mischflügel 16 einen Kern aus Metall (nicht dargestellt) aufweisen, der mit einem Kunststoff überzogen ist. Der Kunststoffüberzug kann beispielsweise durch Umspritzen oder Aufspritzen auf den Metallkern aufgebracht werden. Alternativ kann jeder Mischflügel 16 auch vollständig aus Metall bestehen, z.B. aus Stahlguss.
Fig. 11 schließlich zeigt eine zum Einsatz in einer Mörtelmischpumpe gedachte, abgewandelte Mischvorrichtung 10, bei der auf der Welle 12 anstelle der Förderflügel 14 des zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels eine Schnecke 44 angeordnet ist. Die Schnecke 44 fördert die Feststoffkomponente der Mörtelmischung in die sich durch die Wirkung der Mischflügel 16 ausbildende Intensivmischzone, in der die Flüssigkomponente (Wasser) hinzugegeben wird, und verhindert, dass die flüssigkomponente in den Vorratsbereich der Feststoffkomponente eindringt.

Claims

Mischvorrichtung (10), insbesondere zum Erzeugen einer Suspension aus mindestens je einer Flüssigkomponente und einer Feststoffkomponente, mit
- einer Mischkammer und

- einer drehbar in der Mischkammer angeordneten Welle (12), die eine Drehachse (A) festlegt und an der mehrere Mischflügel (16) zur Drehung mit der Welle (12) in einer Vorzugsdrehrichtung (R) befestigt sind, wobei
-- wenigstens zwei der Mischflügel (16) einen im Querschnitt keilförmigen Grundkörper (24), der sich von der Welle (12) radial nach außen erstreckt, und einen mit dem freien Ende des Grundkörpers (24) verbundenen, ebenfalls keilförmigen Mischtlügelkopf (28) aufweisen, wobei

-- die Keilspitze (26) des Grundkörpers (24) und die Keilspitze (30) des Mischflü-gelkopfes (28) beide in Vorzugsdrehrichtung (R) der Welle (12) weisen und, ausgehend von der zugehörigen Keilspitze, der Mischflügelkopf (28) sich in Axialrichtung stärker erweitert als der Grundkörper (24), so dass zwischen dem schmaleren Grundkörper (24) und dem breiteren Mischflügelkopf (28) auf wenigstens einer Seite des Grundkörpers (24) ein Übergangsbereich (36) ausgebildet ist, der eine Seitenfläche des Grundkörpers (24) mit einer zugehörigen Unterseite des Mischflügelkopfes (28) verbindet und der bezüglich der Drehachse (A) der Welle (12) so geneigt ist, dass bei sich in Vorzugsdrehrichtung (R) drehender Welle (12) in der Mischkammer enthaltenes, zu vermischendes Gut nach innen zur Welle (12) gefördert wird.
Mischvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (24) und/oder der Mischflügelkopf (28) sich, ausgehend von der zugehörigen Keilspitze, axial beidseitig erweitern.
Mischvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Maß der axialen Erweiterung auf der einen Seite sich von dem auf der anderen Seite unterscheidet.
Mischvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass auf beiden Seiten des Grundkörpers (24) je ein Übergangsbereich (36) ausgebildet ist.
Mischvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Übergangsbereiche (36) unterschiedlich geneigt sind.
Mischvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Keilspitzen von Grundkörper (24) und Mischtlügelkopf (28) miteinander fluchten.
Mischvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Keilspitzen von Grundkörper (24) und/oder Mischflügelkopf (28) abgerundet oder abgestumpft sind.
Mischvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass jeder Mischflügel (16) eine ringförmige Basis (20) aufweist, an der der Grundkörper (24) befestigt ist und die mit einer axialen Durchgangsausnehmung (22) versehen ist, mittels derer der Mischflügel (16) auf die Welle (12) aufschiebbar ist.
Mischvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsausnehmung (22) eine zu einem zugehörigen Wellenabschnitt komplementäre Profilform hat, insbesondere eine Polygonprofilform.
Mischvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zwei in Axialrichtung der Welle (12) miteinander fluchtende Mischflügel (16) vorhanden sind und dass die Grundkörper (24) beider Mischflügel (16) durch einen sich parallel zur und in radialem Abstand von der Welle (12) erstreckenden Mischstab (40) verbunden sind.
Mischvorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass jedes Ende des Mischstabes (40) in einer im zugehörigen Grundkörper (24) ausgebildeten Ausnehmung (42) herausnehmbar aufgenommen ist.
Mischvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass jeder Mischflügel (16) einen Kern aus Metall aufweist, der mit einem Kunststoff überzogen ist.
Mischvorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff aufgespritzt oder aufgegossen ist.
Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass jeder Mischflügel (16) vollständig aus Kunststoff besteht und insbesondere einteilig ausgeführt ist.