Mischwerkzeug

Abstract

 Ein Mischwerkzeug 10 kann innerhalb einer Trommel befestigt werden. Ein Mischarm 12 des Mischwerkzeugs 10 kann an einer drehbar gelagerten Welle gehalten werden. Ein an dem Mischarm 12 angebrachter Mischkörper 11 ist dabei zur Trommelinnenoberfläche hin ausgerichtet. An der Außenoberfläche 14 des Mischkörpers 11 sind ein oder mehrere stabförmige Räumelemente 13 mit einer ausgeprägten Mischkante 18 angebracht. Es wurde ein einfach aufgebautes Mischwerkzeug entwickelt, durch dessen Verwendung nahezu sämtliche mischbaren Schüttgüter und/oder Produktmassen bearbeitet werden können, ohne daß es im Bereich zwischen Trommelinnenoberfläche und Mischkörper 11 zur Bildung von Produktansätzen kommen kann.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mischwerkzeug zur Befestigung innerhalb einer Trommel, dessen Mischarm an einer drehbar gelagerten Welle gehalten und dessen an dem Mischarm angebrachter Mischkörper zur Trommelinnenoberfläche ausgerichtet ist.

[0002] Ein Mischwerkzeug der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der DE 43 44 995 A1 bekanntgeworden.

[0003] Mischwerkzeuge sind seit Jahrzehnten bekannt und werden in weitgehend horizontal ausgerichteten Trommeln eingesetzt, um Schüttgüter und flüssige Massen jedweder Art zu mischen. Die Mischwerkzeuge sind dabei an einer Welle befestigt, die drehbar in der Trommel gelagert ist. Um eine möglichst vollständige Durchmischung der Schüttgüter erreichen zu können, sollten die Mischwerkzeuge insbesondere die an die Trommelinnenoberfläche geschleuderten Schüttgüter durchdringen können. Daher sind die Mischwerkzeuge innerhalb der Trommel derart angeordnet, daß der Abstand der Mischwerkzeuge zur Trommelinnenoberfläche gering ist. Aufgrund einer Längenausdehnung des Materials (Trommel und/oder Mischwerkzeug) oder aufgrund des Eigengewichts des Mischwerkzeugs kann sich der Abstand zwischen Mischwerkzeug und Trommelinnenoberfläche verkürzen. Daher ist stets ein Sicherheits-Abstand zwischen Mischwerkzeug und Trommelinnenoberfläche ausgebildet.

[0004] Bei bestimmten Eigenschaften im Mischgutverhalten von zu bearbeitenden Produkten ergibt sich nun das Problem, daß sich im Bereich zwischen Mischwerkzeug und Trommelinnenoberfläche ein Teil des Schüttguts an der Trommeloberfläche festsetzt. Vor allem Schüttgüter mit klebenden und aushärtenden Komponenten neigen zu dieser Bildung von Produktansätzen. Durch die verklebenden und aushärtenden Teile des Mischguts werden die Mischwerkzeuge beim Mischvorgang belastet. Die Mischwerkzeuge können dann bereits nach kurzer Betriebsdauer verschleißen und/oder die Bearbeitungsgüte des zu bearbeitenden Produktes kann sich verschlechtern.

[0005] Aus diesem Grund werden im Stand der Technik bereits sogenannte "Stollen-Schaufeln" verwendet, wie sie beispielsweise aus dem Prospekt "Industrielles Mischen im kontinuierlich arbeitenden Lödige-Mischer" der Firma Lödige aus dem Jahre 1993 bekannt sind. Durch diese Stollenschaufel wird versucht, die Eigenschaften des gebildeten Produktansatzes positiv zu verändern. Der Produktansatz an der Trommelinnenoberfläche wird durch das Stollenprofil des Mischwerkzeugs beim Mischvorgang aufgebrochen. Wenn das Mischgut allerdings Komponenten aufweist, die relativ schnell aushärten und einen festen Produktansatz bilden können, reicht die Wirkung einer Stollenschaufel nicht aus, um die Bildung eines Produktansatzes an der Trommelinnenoberfläche gänzlich zu unterdrücken.

[0006] Zur Vermeidung dieser Probleme ist auch bereits vorgeschlagen worden, zwei Mischwerkzeuge mit ausgebildetem Stollenprofil an einem Mischarm anzubringen. Durch die Überlappung zweier Stollenprofile kann der Produktansatz zwar noch besser bearbeitet werden, allerdings ist der Mischarm durch die zwei Mischkörper mit Stollenprofil erheblichen Belastungen beim Mischvorgang unterworfen. Darüber hinaus wird der Trommelinnenraum zur Aufnahme von zu mischenden Schüttgütern nachteiligerweise reduziert.

[0007] Der vorliegenden Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein einfach aufgebautes Mischwerkzeug zu entwickeln, durch dessen Verwendung nahezu sämtliche zu Produktansätzen neigende Schüttgüter und/oder Produktmassen bearbeitet werden können, ohne daß es im Bereich zwischen Trommelinnenoberfläche und Mischkörper zu einer Bildung von Materialansätzen kommen kann.

[0008] Dieses technische Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Außenoberfläche des Mischkörpers ein oder mehrere stabförmige Räumelemente angebracht sind, die bei einer Drehbewegung der Welle Bereiche der Trommelinnenoberfläche überstreichen.

[0009] Das erfindungsgemäße Mischwerkzeug besteht im wesentlichen aus einem Mischkörper, an dem Räumelemente befestigt sind. Als Basis des Mischwerkzeugs können daher bereits vorhandene Schaufelbleche bekannter Mischwerkzeuge verwendet werden, an denen Räumelemente unter einem bestimmten Winkel angebracht werden können. Die erfindungsgemäßen Räumelemente können an allen üblichen Mischwerkzeugen ausgebildet werden.

[0010] Durch die Drehbewegung der Welle werden die Räumelemente in das an der Trommelinnenoberfläche befindliche Schüttgut hineingefahren, so daß dieser Bereich innerhalb der Trommel durch die Räumelemente durchkämmt wird. Die Trommelinnenwandung kann daher ansatzfrei bzw. produktfrei gehalten werden. Das Schüttgut kann im Bereich der Trommelinnenwandung von der Trommelinnenoberfläche sozusagen abgekratzt, abgeschabt oder abgewischt werden. Mehrere Räumelemente sind zu einem Kamm, einem Rechen, einer Gabel oder dergleichen angeordnet. Durch das gezielte und definierte Eingreifen mehrerer Räumelemente mit einer bestimmten Länge wird verhindert, daß sich auch schnell aushärtende Produkte an der Trommelinnenoberfläche verfestigen und/oder anlagern können. Die Räumelemente ermöglichen es, das Schüttgut intensiv zu bearbeiten. Je nach Art des Schüttguts können die Räumelemente unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen.

[0011] Das Freiarbeiten großer Bereiche der Trommelinnenoberfläche wird dadurch unterstützt, daß das Räumelement bei einer Drehbewegung der Welle Bereiche der Trommelinnenoberfläche überstreicht. Die Räumelemente sind an den Mischkörper quer zur radialen Achse der Trommel angeordnet. Bei jeder vollständigen Drehung der Welle um 360° überstreicht das Räumelement einen Bereich an der Trommelinnenoberfläche, der in seiner Breite durch die Länge des Räumelements bestimmt wird.

[0012] Bei einer bevorzugten Ausführungsform besitzen die Räumelemente mindestens eine ausgeprägte Mischkante, um in den sich verfestigenden Schüttgutansatz eindringen zu können. Durch mehrmaliges Aufbrechen und Durchfurchen des Produktansatzes mit Hilfe der Mischkante wird der Produktansatz aufgelockert und von der Trommelinnenfläche abgelöst.

[0013] Zwei Räumelemente einer anderen Ausführungsform sind derart an dem Mischwerkzeug angebracht, daß ein Räumelement infolge der Drehbewegung der Welle nach Bearbeitung seines Bearbeitungsbereichs anschließend durch einen Bearbeitungsbereich des anderen Räumelements geführt wird. Die Räumelemente besitzen sich überschneidende Bearbeitungsbereiche. Jeder Bearbeitungsbereich an der Trommelinnenoberfläche wird je nach Anzahl der Räumelemente mehrfach durchkämmt und von Produktansätzen befreit. Die Bildung von sich verfestigenden Schüttgutansätzen wird noch besser vermieden. Durch die Überschneidung der Bearbeitungsbereiche wird verhindert, daß an der Trommelinnenoberfläche sägezahnförmige Produktansätze von Schüttgutkomponenten anhaften können.

[0014] Wenn die Räumelemente eine Krümmung mit einem Krümmungsradius aufweisen, der auf den Trommelradius abgestimmt ist, kann der Abstand zwischen Mischkörper bzw. Räumelement und Trommelinnenoberfläche möglichst gering gehalten werden. Es versteht sich von selbst, daß die Möglichkeit einer Produktanhaftung an der Trommelinnenoberfläche noch weiter unterdrückt wird.

[0015] Bei einer weiteren bevorzugten Variante ist ein in Umlaufrichtung der Mischwerkzeuge hinteres Ende eines Räumelements weiter von der Trommelinnenoberfläche beabstandet als ein in Umlaufrichtung der Mischwerkzeuge vorderes Ende des Räumelements. Es wird ein Freiwinkel zwischen Trommelinnenoberfläche und Räumelement gebildet. Durch diese sich abhebende Anordnung der Räumelemente von der Trommelinnenoberfläche wird der sich verfestigende Schüttgutansatz noch besser von der Trommelinnenoberfläche abgestreift. Die Ausbildung von sägezahnförmigen Produktansätzen ist nicht möglich.

[0016] Zur Verbesserung der Stabilität und Verlängerung der Standzeiten beim erfindungsgemäßen Einsatz der Mischwerkzeuge ist es bevorzugt, daß die Räumelemente eine Materialbeschichtung aufweisen. Die Materialbeschichtung kann auch aus einer Beschichtung bestehen, die das Anhaften bzw. Verkleben von Schüttgutkomponenten an den Räumelementen nicht zuläßt.

[0017] Aufgrund von möglichen Längenausdehnungen infolge der Belastung der Mischwerkzeuge sind die Räumelemente geringfügig von der Trommelinnenoberfläche beabstandet. Zur optimalen Reinigung der Trommelinnenoberfläche beim Mischvorgang wäre es aber wünschenswert, daß die Räumelemente an der Trommelinnenoberfläche anliegen. Daher ist die zur Trommelinnenoberfläche gerichtete Rückenfläche eines Räumelements mit einer Elastomer-Beschichtung versehen, die zur Anlage an der Trommelinnenoberfläche ausgebildet ist. Die Räumelemente können mit dieser nachgiebigen Rückenfläche an der Trommelinnenoberfläche anliegen, ohne daß die Bewegung des Mischwerkzeugs blockiert wird. Es können auch andere Beschichtungsmöglichkeiten anstelle der Elastomer-Beschichtung vorgesehen sein, die eine ähnliche nachgiebige Eigenschaft besitzen.

[0018] Die Räumelemente aus Metall können an dem Mischwerkzeug angeformt oder angeschweißt sein. Es wäre auch denkbar, Räumelemente lösbar an dem Mischkörper anzubringen, um Räumelemente je nach Verwendungszweck unterschiedlich ausrichten und auf das Schüttgut abstimmen zu können. Es muß nur darauf geachtet werden, daß die Verbindung zwischen Mischkörper und Räumelement eine ausreichende Festigkeit besitzt, dies kann unter Umständen insbesondere bei sich stark verfestigenden Schüttgutkomponenten Probleme bereiten, so daß eine Befestigung durch eine Schweißverbindung bevorzugt ist.

[0019] Die erfindungsgemäßen Mischwerkzeuge können in Mischern, Trocknern, Reaktoren eingesetzt werden, die sowohl diskontinuierlich als auch kontinuierlich arbeiten, in denen zu Ansätzen neigende Produkte verarbeitet werden.

[0020] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, anhand der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein. Es zeigt:

Fig. 1

eine dreidimensionale Ansicht eines erfindungsgemäßen Mischwerkzeugs;

Fig. 2

eine Innenansicht einer Trommel, in der ein weiteres erfindungsgemäßes Mischwerkzeug an einer Welle befestigt ist.

[0021] Die Erfindung ist in den Figuren schematisch dargestellt, so daß die wesentlichen Merkmale der Erfindung gut zu erkennen sind. Die Darstellungen sind nicht notwendigerweise maßstäblich zu verstehen.

[0022] Gemäß der perspektivischen Ansicht der Fig. 1 besteht ein Mischwerkzeug 10 aus einem Mischkörper 11 und einem Mischarm 12. Der Mischarm 12 besitzt Befestigungslöcher, mit deren Hilfe der Mischarm 12 an einer drehbaren Welle innerhalb einer Trommel (siehe Fig. 2) befestigt werden kann. Der Mischkörper 11 wird dazu eingesetzt, Schüttgüter innerhalb der Trommel zu durchmischen. Im eingebauten Zustand des Mischwerkzeugs 10 ist der Mischkörper 11 zu einer Trommelinnenoberfläche ausgerichtet und von dieser beabstandet. Schüttgüter mit Schüttgutkomponenten, die zum Aushärten oder Verkleben neigen, können einen Schüttgutansatz bilden, der an der Trommelinnenoberfläche anhaften kann. Zur Vermeidung dieser Bildung des Schüttgutansatzes besitzt das Mischwerkzeug 10 stabförmige Räumelemente 13. Die Räumelemente 13 sind durch Vierkantstäbe gebildet, die an einer Außenoberfläche 14 des Mischkörpers 11 angeschweißt sind. Zur Ausbildung der Räumelemente 13 können auch andere Querschnittsformen und Befestigungsarten verwendet werden.

[0023] Die stabförmigen Räumelemente 13 bilden eine Art Kamm oder Rechen, um die im Bereich der Trommelinnenoberfläche befindlichen, sich verfestigenden Schüttgüter bearbeiten zu können. Die Räumelemente 13 besitzen eine leichte Krümmung, die auf den Trommelradius abgestimmt ist. Die Räumelemente 13 können daher mit möglichst geringem Abstand an der Trommelinnenoberfläche entlang bewegt werden. Die Räumelemente 13 sind an dem Mischkörper so angeordnet, daß jeweils ein vorderes Ende 15 und ein hinteres Ende 16 zweier Räumelemente 13 eine senkrecht zur Längsachse der Trommel angeordnete Querachse 17 schneiden. Bearbeitungsbereiche zweier Räumelemente 13 überschneiden sich daher, so daß an der Trommelinnenoberfläche kein Produktansatz entstehen kann, der eine sägezahnförmige Restkontur behält. Schüttgutbereiche werden daher nicht nur von einem, sondern auch von mehreren Räumelementen 13 bewegt und von der Trommelinnenwandung abgetragen. Mischkanten 18 können den Schüttgutansatz (Produktansatz) durch Einschneiden auflockern.

[0024] Fig. 2 zeigt eine Innenansicht einer Trommel 20. An Stirnseiten 21 der horizontal ausgerichteten Trommel 20 ist eine Welle 22 drehbar gelagert. An der Welle 22 ist ein Mischarm 23 eines Mischwerkzeugs 24 befestigt. Wenn die Welle 22 in Pfeilrichtung 25 gedreht wird, wird das Mischwerkzeug 24 an einer Trommelinnenoberfläche 26 entlang bewegt. Dabei können Räumelemente 27 mit dreieckförmigem Querschnitt sich verfestigende und/oder anhaftende Teile des Schüttguts von der Trommelinnenoberfläche 26 abstreifen. Die Räumelemente 27 sind leicht gekrümmt ausgebildet und an einem Mischkörper 28 mit ausreichender Stabilität befestigt. Durch die Ausbildung einer Mischkante 29 an den Räumelementen 27 können die Räumelemente 27 gut in die sich verfestigenden und verklebenden Bereiche des Schüttguts an der Trommelinnenoberfläche 26 eindringen. In Folge der Drehbewegung des Mischwerkzeugs 24 an der Trommelinnenoberfläche 26 entlang überschneiden sich die einzelnen Bearbeitungsbereiche eines jeden Räumelements 27, so daß das Schüttgut nicht nur von einem Räumelement 27 allein bearbeitet wird. Sägezahnförmige an der Trommelinnenoberfläche 26 verklebende Schüttgutkonturen werden vermieden.

[0025] Die Räumelemente 27 sind aus Metall gefertigt und können mit einer entsprechenden Materialbeschichtung versehen sein, um längere Einsatzzeiten zu erreichen. Der Abstand zwischen der Trommelinnenoberfläche 26 und den Räumelementen 27 kann dadurch ausgeglichen werden, daß an den Räumelementen 27 eine Elastomer-Beschichtung ausreichender Dicke aufgebracht ist. Diese Elastomer-Anformungen können die Trommelinnenoberfläche 26 abstreifen oder abwischen.

[0026] Ein Mischwerkzeug 10 kann innerhalb einer Trommel befestigt werden. Ein Mischarm 12 des Mischwerkzeugs 10 kann an einer drehbar gelagerten Welle gehalten werden. Ein an dem Mischarm 12 angebrachter Mischkörper 11 ist dabei zur Trommelinnenoberfläche hin ausgerichtet. An der Außenoberfläche 14 des Mischkörpers 11 sind ein oder mehrere stabförmige Räumelemente 13 mit einer ausgeprägten Mischkante 18 angebracht. Es wurde ein einfach aufgebautes Mischwerkzeug entwickelt, durch dessen Verwendung nahezu sämtliche mischbaren Schüttgüter und/oder Produktmassen bearbeitet werden können, ohne daß es im Bereich zwischen Trommelinnenoberfläche und Mischkörper 11 zur Bildung von Produktansätzen kommen kann.

Ansprüche

1. Mischwerkzeug (10; 24) zur Befestigung innerhalb einer Trommel (20),

dessen Mischarm (12; 23) an einer drehbar gelagerten Welle (22) gehalten und dessen an dem Mischarm (12; 23) angebrachter Mischkörper (11; 28) zur Trommelinnenoberfläche (26) ausgerichtet ist,
dadurch gekennzeichnet,

daß an der Außenoberfläche (14) des Mischkörpers (11; 28) ein oder mehrere stabförmige Räumelemente (13; 27) angebracht sind, die bei einer Drehungbewegung der Welle (22) Bereiche der Trommelinnenoberfläche (26) überstreichen.

2. Mischwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß ein Räumelement (13; 27) eine ausgeprägte Mischkante (18; 29) aufweist.

3. Mischwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß zwei Räumelemente (13; 27) derart an dem Mischwerkzeug (10; 24) angebracht sind, daß ein Räumelement (13; 27) infolge der Drehbewegung der Welle (22) nach Bearbeitung seines Bearbeitungsbereichs anschließend durch einen Bearbeitungsbereich des anderen Räumelements (13; 27) geführt wird.

4. Mischwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die Räumelemente (13; 27) eine Krümmung mit einem Krümmungsradius aufweisen, der auf den Trommelradius abgestimmt ist.

5. Mischwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß ein in Umlaufrichtung der Mischwerkzeuge (10; 24) hinteres Ende (16) eines Räumelements (13; 27) weiter von der Trommelinnenoberfläche (26) beabstandet ist als ein in Umlaufrichtung der Mischwerkzeuge (10; 24) vorderes Ende (15) des Räumelements (13; 27).

6. Mischwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die Räumelemente (13; 27) eine Materialbeschichtung aufweisen.

7. Mischwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die zur Trommelinnenoberfläche (26) gerichtete Rückenfläche der Räumelemente (13; 27) mit einer Elastomer-Beschichtung versehen ist, die zur Anlage an der Trommelinnenoberfläche (26) ausgebildet ist.

8. Mischwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die Räumelemente (13; 27) an dem Mischwerkzeug (10; 24) angeformt oder angeschweißt sind.

Zeichnung