Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft einen neuartigen Mischwerkzeughalter zum Mischen, Kneten,
Dispergieren und/oder ähnlichen Grundoperationen der Aufbereitungstechnik von festen
und/oder flüssigen Materialien, umfassend radial, vorzugsweise in verschiedenen Ebenen,
in Aussparungen des Mischwerkzeughalters beabstandet angeordnete, auswechselbare Mischflügel,
wobei eine innerhalb des Mischwerkzeughalters angeordnete Schnellspanneinrichtung
vorgesehen ist, bestehend aus mehreren, die durch die Aussparungen nach innen ragenden
Enden der Mischflügel innerhalb des Mischwerkzeughalters form- und/oder kraftschlüssig
reversibel fixierenden und übereinander auf/an einer Achse oder einer Führungsstange
angeordneten Haltern, wobei die Halter mittels der Schnellspanneinrichtung in eine
die Mischflügel entriegelnde, lösende oder verriegelnde, reversibel fixierende Position
gespannt werden.
Stand der Technik
[0002] Aus dem Stand der Technik sind derartige Mischwerkzeughalter unlängst bekannt. Die
Mischwerkzeughalter sind in der Regel in ihrem Grundriss polygonal ausgebildet, auf
die mehrere verschiebbare Werkzeughalterscheiben angeordnet sind. In darin befindlichen
Nuten werden Mischflügel gegen radial wirkende Kräfte und durch Stifte in Haltern
und Bohrungen im Grundkörper der Mischflügel gegen zentrifugal wirkende Kräfte fixiert.
Die Werkzeughalterscheiben werden im Paket durch eine lösbare Verbindung gegeneinander
verspannt. Darüber hinaus sind Mischwerkzeughalter bekannt, an denen die Mischflügel
mit lösbaren Verbindungselementen, z.B. Schrauben, fixiert werden.
[0003] Die Mischflügel besitzen regelmäßig einen rechteckigen Querschnitt mit einer keilförmigen
Verjüngung bzw. messerartigen Abschrägung in Vorlaufrichtung, um dem Aufbereitungsgut
bei der Durchdringung eine axiale Strömung zu verleihen. Bei nach oben gerichteter
Abschrägung wird das Aufbereitungsgut aufgelockert, während es bei nach unten gerichteter
Abschrägung verdichtet wird.
[0004] Es sind ferner solche Mischflügel bekannt, die in ihrer Längsachse verdreht (gekröpft)
sind und somit aus einem horizontalen und einem schrägen Teil bestehen. Der horizontale
Teil ist in den Werkzeughalterscheiben fixiert und der verdrehte Teil sorgt für die
axiale Strömung des Aufbereitungsguts bei Durchdringung.
[0005] Die Mischflügel sind in der Regel aus Baustahl gefertigt und bestehen aus einem Stück.
Die Mischflügeloberflächen, die außerhalb des Mischwerkzeughalters liegen bzw. mit
Aufbereitungsgut in Berührung kommen, werden gegen Verschleiß üblicherweise durch
Auftragsschweißung aus einer harten, verschleißfesten Beschichtung, z.B. einer wolframkarbidhaltigen
Legierung oder Hartmetall geschützt. Die Aufbringungsweise ist in der Regel Auftragsschweißen
oder Auflöten von Hartmetallplättchen. Die Dicke des Verschleißschutzmaterials wird
entsprechend der geforderten Verschleißresistenz des zu mischenden Materials angepasst.
[0006] Der Verschleißschutz auf den Mischflügeln ist bedingt durch das Auftragsschweißen
oder Auflöten sehr rau und bietet dadurch Haftgrund für Partikel, die die Mischflügel
verschmutzen. Abhilfe kann teilweise durch teures Nacharbeiten wie Schleifen erreicht,
jedoch eine absolut glatte Oberfläche nicht erreicht werden. Bei den genannten Herstellungsverfahren
führt darüber hinaus die Wärmezufuhr während des Herstellungsprozesses zu Wärmeverzug
und/oder Mikrorissen, die den Mischflügel oder den Verschleißschutz schädigen können.
Nachträglich an der Oberfläche geschliffene Mischflügel sind sehr teuer und die Bearbeitung
führt nur zu einem mäßigen Erfolg. Bekannte Mischflügel mit lösbarem Endstück besitzen
überdies eine Trennfuge, an/in der sich Material absetzen kann und zudem besteht hier
die Gefahr, dass sich die Trennfuge der Endstücke bei entsprechender stoß- oder zähplastischer
Krafteinwirkung durch das aufzubereitende Mischgut weitet und entweder zu erhöhter
Materialanhaftung oder sogar zum Bruch führt.
[0007] Nicht mit Verschleißschutz versehene Werkzeughalter anderer Lösungen verschleißen
je nach zu mischendem Material und müssen ggf. komplett ausgetauscht werden. Solche
bekannte Lösungen, die an den Haltern einen Verschleißschutz besitzen, sind α) sehr
teuer b) dadurch, dass sie verschiebbar bleiben müssen und sich dadurch Trennfugen
bilden, gegen Verschmutzung anfällig. Kontaminationen nachfolgender Mischgutchargen
können die Folge sein.
[0008] Das Testen von unterschiedlichen Mischflügeln, die sich im Werkstoff des Verschleißschutzes
oder der geometrischen Form oder nach oben auflockernd bzw. nach unten verdichtend
unterscheiden, wird bedingt durch lange Auswechselzeiten bzw. lange Stillstandszeiten
der Produktion oftmals nicht durchgeführt, wodurch Anwender teilweise den kostenintensiveren
Verschleißwerkstoff in Kauf nehmen oder einen verfahrenstechnisch nachteiligen Aufbereitungsprozess
oder aufgrund anderer Anforderungen an neue aufzubereitende Mischgüter, eine neue
Maschineninvestition tätigen, weil sie die Variabilität ihrer vorhandenen Maschine
nicht ohne hohe Kosten für Umrüstung und unter Umständen neue Mischflügel testen können.
[0009] Nebst einem möglichst geringen Verschleiß sind weitere Anforderungen an einen Mischwerkzeughalter
zu stellen. So sollte das Mischgutmaterial an den produktberührten Teilen bestenfalls
nicht oder zumindest nur kaum anhaften, damit es zu keinen Kontaminationen von Folgechargen
kommen kann. Ferner sollten Reinigungsarbeiten in kürzester Zeit während und/oder
nach der Produktion stattfinden können. Die aus dem Stand der Technik bekannten Mischwerkzeughalter
sind radial gegen Verschleiß nicht oder bei Erfordernis durch dasselbe Verschleißschutzmaterial
und die Aufbringungsmethode, wie oben bei den Mischflügeln beschrieben, geschützt.
Da jeder einzelne Halter verschiebbar bleiben muss, entstehen zwischen den Haltern
Trennfugen; diese fördern das Ablagern von Material bzw. das Verschmutzen.
[0010] Des Weiteren ist die Möglichkeit der Austauschbarkeit der Mischflügel sowie die damit
verbundene Dauer von zentraler Bedeutung, welche bei den nach dem Stand der Technik
bekannten Einrichtungen jedoch enorm hoch liegt, da entweder zeitintensiv Schrauben
zu lösen und später wieder festzuziehen sind oder erst miteinander verspannte Halter
zu lösen sind, um anschließend dann mit Hilfswerkzeugen die einzelnen Mischflügel
herausheben zu können und dann zum Zurückbauen das Ganze in umgekehrter Reihenfolge
stattfinden muss.
[0011] Lange Stillstandszeiten oder Betriebsunterbrechungen beeinträchtigen erheblich die
Maschinen-/Anlagenverfügbarkeit. Hohe Wartungs-/Instandhaltungskosten führen zu Ergebnisschmälerungen.
Das Ausprobieren von kostengünstigeren Mischflügeln aus alternativen Werkstoffen wird
aufgrund der langen Produktionsunterbrechungen für den Wechsel ebenso wenig durchgeführt,
wie das Ausprobieren von prozessoptimierten Mischaufgabenanpassungen, die z.B. mit
dem Drehrichtungswechsel der Mischvorrichtung einhergehen. Hier könnte man bspw. die
Wirkungsweise der Mischflügel nach oben auflockernd bzw. nach unten verdichtend/knetend
oder aber bei beizubehaltender Drehrichtung anstelle nach unten verdichtend/knetend
nach oben auflockernd testen. In den bekannten Mischvorrichtungen würde dies, nebst
den langen Stillstandzeiten für die Umrüstung, auch einen komplett neuen Mischflügelsatz
bei nicht symmetrischen Mischflügel-Querschnitten zu hohen Preisen bedeuten.
[0012] Es sind zwar aus dem Stand der Technik Mischflügel mit lösbarem Endstück bekannt
(vgl.
DE 203 07 420 U1, das einen Mischwerkzeughalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart),
doch sind damit weder die schnelle Austauschbarkeit des kompletten Mischflügels, noch
ein minutenschneller Umbau aller oder nur eines einzigen Mischflügels möglich, um
die oben beschriebene Mischaufgabenoptimierung in gleicher Drehrichtung von nach unten
knetend auf nach oben auflockernd bzw. umgekehrt oder von einer Drehrichtung aus Gegenuhrzeigersinn
auf Uhrzeigersinn bzw. umgekehrt umbauen zu können.
[0013] Eine weitere wesentliche Bedeutung erlangt die Wendemöglichkeit der Mischflügel.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Mischflügel besitzen - wie bereits ausgeführt
- in der Regel eine keilförmige Verjüngung. Dies ist notwendig, damit das zu mischende
Material wie von einer Schraube eine vertikale Ablenkung erfährt. Je nachdem, wie
herum der Mischwerkzeughalter rotiert, wird das Material nach oben aufgelockert oder
nach unten verdichtet. Da aber der einzelne Mischflügel aus einem horizontalen Teil
besteht, der in einer horizontalen Aussparung gehalten wird oder aber auch einen senkrechten
Flansch besitzt, ist der Mischflügel nicht einfach zu wenden, da er sonst bei gleicher
Mischwerkzeughalterrotation plötzlich von z.B. nach oben auflockernd, plötzlich nach
unten knetend wirken würde, d.h. die Mischflügel sind - soweit bekannt - nur für eine
Wirkseite geeignet. Ein Drehen scheidet aus, da die unter einem Winkel α keilförmige
Verjüngung an den Mischflügeln vorgesehen ist. Da der Winkel α bei den bekannten Lösungen
durch eine keilförmige Verjüngung an den Mischflügeln realisiert ist, kann er überhaupt
nicht oder nur durch eine Neukonstruktion der Mischflügel angepasst werden.
[0014] Aus der
DE 203 07 420 U1 ist eine Vorrichtung zum Mischen, insbesondere von körnigen, schleißenden Materialien
bekannt, welche mindestens eine Rotorwelle und Mischflügel umfasst, die an der Rotorwelle
angebracht sind und sich im wesentlichen radial von dieser Rotorwelle nach außen erstrecken,
wobei der Mischflügel aus einem radial inneren Abschnitt (Grundkörper) und einem radial
äußeren Endstück besteht. Die Vorrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet,
dass das lösbare Endstück mindestens im unmittelbaren Anschluss an den inneren Abschnitt
im Wesentlichen den gleichen Querschnitt besitzt wie dieser radial innere Abschnitt
des Mischflügels.
[0015] Aus
EP 0 976 442 A2 ist darüber hinaus eine Mischvorrichtung mit einer Mischtrommel und einer an den
Enden der Mischtrommel gelagerten Mischerwelle bekannt, bei der die Mischerwelle sich
radial nach außen erstreckende Schaufelarme aufweist, an deren Enden bis nahe zur
Mischtrommelwand reichende Schaufelblätter angeordnet sind. Kennzeichnend für diese
Mischvorrichtung sind die Schaufelblätter, welche einen Verschleißschutz in Form einer
Hartauftragsschweißung aus einem verschleißfesten Material aufweisen.
Darstellung der Erfindung
[0016] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Mischwerkzeughalter
zu schaffen, der die vorgenannten Nachteile beseitigt, der eine schnelle und kostengünstige
Auswechselbarkeit der kompletten Mischflügel und den Verschleißschutzschalen sowie
die Wendemöglichkeit der Mischflügel für mehrfachen Einsatz und die höchste Variabilität
der Wirkungsweise des Mischwerkzeughalters auf das aufzubereitende Mischgutmaterial
gewährleistet.
[0017] Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Mischwerkzeughalters sind
in Unteransprüchen angegeben.
[0018] Die vorliegende Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass das Gehäuse des
Mischwerkzeughalters aus mehreren konzentrisch ineinander liegenden rohr- und/oder
schalenförmigen und/oder teilrohrförmigen Gehäuseteilen besteht, wobei die teilrohrförmigen
Gehäuseteile als Verschleißschutzschalen dienen und die erforderliche Anzahl an Aussparungen
zur Fixierung der Mischflügel radial über einen Teil oder über die gesamte Länge der
rohrförmigen Gehäuseteile verteilt angeordnet sind.
[0019] Erfindungsgemäß ist ein Mischwerkzeughalter der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet,
dass die Aussparungen (100a, 100b) derart ausgeführt sind, dass
- a) nach Einsetzen eines Mischflügels (20) und Rotation des Mischwerkzeughalters (1)
im Uhrzeigersinn das Aufbereitungsgut nach oben aufgelockert wird, oder
- b) nach Einsetzen eines Mischflügels (20) und Rotation des Mischwerkzeughalters (1)
entgegen dem Uhrzeigersinn das Aufbereitungsgut nach unten verdichtet wird, oder
- c) der einzusetzende Mischflügel (20) nach Wahl nach oben oder unten arbeiten und
bei Rotation des Mischwerkzeughalters (1) im oder entgegen dem Uhrzeigersinn arbeiten
kann.
[0020] In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine Bodenverschleißschutzplatte
vorgesehen, welche formschlüssig mit der Unterseite des Mischwerkzeughalters verbunden
ist und form- und/oder kraftschlüssig reversibel fixierend gegen radiales Aufdrehen
und axiales Lösen durch ein Verriegelungsmittel verriegelt oder entriegelt wird. Das
Verriegelungsmittel wird durch die Schnellspanneinrichtung vorzugsweise synchron mit
der Ver- und Entriegelung für die Mischflügel betätigt.
[0021] Die erfindungsgemäße Spanneinrichtung erlaubt somit die sekundenschnelle Auswechselbarkeit
der kompletten Mischflügel im Mischwerkzeughalter sowie vorzugsweise der Bodenverschleißschutzplatte.
[0022] Die erfindungsgemäße, vorzugsweise hydraulisch-mechanisch betätigte Schnellspanneinrichtung
ist im Innern des Mischwerkzeughalters untergebracht. Ein vorteilhaft vorgesehener
Hydraulikzylinder ist über eine Hydraulikverbindung an einen Anschluss, der außerhalb
des produktberührten Bereiches liegt, angeschlossen. Über eine vorteilhafte Schnellverschlusskupplung
wird eine externe Hydraulikpumpe (manuell, elektrisch, pneumatisch betrieben) für
Wartungsarbeiten angeschlossen. Nach entsprechendem Druckaufbau bewegt ein Hydraulikzylinder
die Schnellspanneinrichtung, die in Sekundenschnelle die Halter der Mischflügel sowie
das Verriegelungsmittel (vorzugsweise ein Fixierbolzen) der Bodenverschleißschutzplatte
löst. Das Verriegelungsmittel ist vorzugsweise mit der untersten Distanzhülse, die
direkt auf dem Hydraulikzylinder platziert ist, verbunden und wird mit der Schnellspanneinrichtung
- aus einer Bohrung in der Bodenverschleißschutzplatte - herausgezogen oder hineingedrückt.
Fährt der Hydraulikzylinder nach oben (gegen den Widerstand einer Feder), werden die
Halter der Mischflügel gelöst und auch das Verriegelungsmittel aus der Bohrung gezogen.
Im umgekehrten Fall (Druckabbau am Hydraulikzylinder), drückt die Feder die Halter
der Mischflügel nach unten und verriegelt/klemmt/spannt die Mischflügel und das Verriegelungsmittel
drückt sich in die Bohrung und verhindert ein Öffnen/Lösen der Bodenverschleißschutzplatte
mit Bajonettverschluss.
[0023] Eine formschlüssige Fixierung der Mischflügel in radialer Kraftrichtung erfolgt vorzugsweise
mittels der Aussparungen am Mischwerkzeughalter, hier gekennzeichnet durch Ausfräsungen
im Mischwerkzeughalter, die unter einem Winkel α zur Rotationssenkrechten vorzugsweise
zwischen 15° bis 25° angebracht sind. Dies erst erlaubt den symmetrischen Mischflügelaufbau
und damit die Wendemöglichkeit der Mischflügel. Es wird bei gleichem Verschleißschutzmaterial
eine ca. doppelte Standzeit durch die Wendemöglichkeit oder einen günstigeren Verschleißschutzwerkstoff,
dieselbe Standzeit erzielt. In beiden Fällen werden ca. 50% Einsparung erreicht.
[0024] Darüber hinaus ermöglicht diese Ausführungsform den Austausch der oder des Werkzeughalter-Dickwandrohre(s)
mit Aussparungen unter dem Winkel α, gegen solche bzw. eines mit Aussparungen unter
einem Winkel β. Ist allerdings nur ein Wechsel der Mischflügel von nach oben arbeitend
auf nach unten arbeitend, bei gleicher Drehrichtung und gleichem Winkel α erforderlich,
so können die Mischflügel durch die Kreuzaussparung (siehe Fig. 3 100a, 100b) aus
der einen Position in die andere gewechselt werden. Lediglich die Verschleißschutzschalen
sind entsprechend der neuen Mischflügelwirkrichtung zu tauschen.
[0025] Die einzelnen Mischflügel können aus den Aussparungen des Mischwerkzeughalters herausgezogen,
gewendet, komplett ausgetauscht oder an Stelle in Drehrichtung nach oben arbeitend,
nach unten arbeitend wieder eingesetzt werden. Die anschließende Druckentlastung am
Hydraulikzylinder bringt - besonders bevorzugt mittels Federkraft, die Schnellspanneinrichtung
wieder in ihre Ausgangslage zurück, wodurch alle Mischflügel erneut radial sowie die
Bodenverschleißschutzplatte durch den Fixierbolzen gegen Lösen gesichert sind. Eine
vorzugsweise vorgesehene zusätzliche mechanische Sicherung verhindert ein unbeabsichtigtes
Öffnen der Schnellspanneinrichtung, während der Mischwerkzeughalter rotiert.
[0026] Die Mischflügel bestehen vorteilhaft aus einem radial inneren Grundkörper und einem
radial äußeren Verschleißschutz. Der Verschleißschutz ist hier gekennzeichnet durch
eine ein- oder zweiteilige Hülse, die auf den Grundkörper lösbar geklebt ist. Die
Querschnittsfläche des Grundkörpers ist gekennzeichnet durch eine Achssymmetrie, die
das Wenden der Mischflügel in Längsachsrichtung ermöglicht.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
[0027] Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen
Mischwerkzeughalters ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
anhand der Zeichnung.
[0028] In den Zeichnungen zeigen
Fig.1 den erfindungsgemäßen Mischwerkzeughalter innerhalb eines Mischbehälters in
perspektivischer Ansicht;
Fig.2 die Spanneinrichtung mit mehreren in verschiedenen Ebenen angeordneten Mischflügeln
und dem Fixierbolzen für die Bodenverschleißschutzplatte in perspektivischer Ansicht;
Fig.3 das Gehäuse des Mischwerkzeughalters, Verschleißschutz-Halbschalen und Bodenverschleißschutzplatte
in perspektivischer Ansicht;
Fign.4a,4b,4c unterschiedliche Aussparungen im Mischwerkzeughalter;
Fig.5 einen Mischflügel in perspektivischer Ansicht;
Fig.6 mögliche Varianten von Querschnitten einer Verschleißschutzhülse für Mischflügel.
Ausführung der Erfindung
[0029] Die in Fig.1 dargestellte vorteilhafte Ausführungsform zeigt den erfindungsgemäßen
Mischwerkzeughalter 1 innerhalb eines Mischbehälters 300 in perspektivischer Ansicht.
Wie aus Fig.1 sowie auch aus Fig.3 ersichtlich, besteht das Gehäuse 10 des erfindungsgemäßen
Mischwerkzeughalters 1 aus einem oder mehreren konzentrisch ineinander liegenden rohr-
und/oder schalenförmigen (bzw. teilrohrförmigen) Gehäuseteilen 10a, 10b. Die erforderliche
Anzahl Aussparungen 100a zur Fixierung der Mischflügel 20 sind radial über einen Teil
oder über die gesamte Länge der rohrförmigen Gehäuseteile 10a verteilt angeordnet.
[0030] Die aus Fig.3 ersichtlichen vorteilhafterweise vorgesehenen schalenförmigen Gehäuseteile
10b dienen als Verschleißschutzschalen 10b, welche ebenfalls radial Aussparungen 100b
zur Durchführung der Mischflügel 20 beinhalten und je nach Mischaufgabe in Drehrichtung
nach oben ansteigend oder nach unten abfallend ausgeführt sind. Auch eine Kombination
aus beidem ist möglich. Die Verschleißschutzschalen 10b werden am Mischwerkzeughalter
1 vorzugsweise jeweils am oberen und unteren Ende axial, lösbar und zusätzlich axial
und radial durch die hindurchgeführten Mischflügel 20 fixiert. Der Werkstoff und die
Anzahl der Verschleißschutzschalen 10b werden in Abhängigkeit der Mischaufgabe gewählt.
[0031] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es Aufgabe der
Erfindung, auch die vorzugsweise am Mischwerkzeughalter vorgesehene Bodenverschleißschutzplatte
leicht auswechseln zu können. Die Bodenverschleißschutzplatte 11 ist vorzugsweise
als rondenförmiges Gehäuseteil ausgebildet, welche formschlüssig mit der Unterseite
des Mischwerkzeughalters 1 verbunden ist und form- und/oder kraftschlüssig reversibel
fixierend gegen radiales Aufdrehen und axiales Lösen durch einen in Fig.2 ersichtlichen
Fixierbolzen 110 verriegelt oder entriegelt wird. Der Werkstoff für die Bodenverschleißschutzplatte
11 wird in Abhängigkeit der Mischaufgabe gewählt.
[0032] Fig.2 zeigt die Spanneinrichtung 2 mit mehreren, in verschiedenen Ebenen angeordneten
Mischflügeln 20 in perspektivischer Ansicht. Die vorzugsweise hydraulisch-mechanisch
betätigte Schnellspanneinrichtung 2 besteht erfindungsgemäß aus zahlreichen, die durch
die Aussparungen 100a (100b) nach innen ragenden Enden der Mischflügel 20 innerhalb
des Mischwerkzeughalters 1 form- und/oder kraftschlüssig reversibel fixierenden und
übereinander auf/an einer Achse (bzw. Führungsstange) 200 angeordneten Haltern 201
(Fixier- oder Spanndornen), die mittels der Schnellspanneinrichtung 2 in eine die
Mischflügel entriegelnde, lösende oder verriegelnde, reversibel fixierende Position
gespannt werden. An den Haltern 201 ist vorzugsweise ein Verbindungselement (bspw.
in Form einer Nut, Auskerbung bzw. einer Ausnehmung) 202 vorgesehen, in die das Verbindungselement
23 der Mischflügel 20 form- und/oder kraftschlüssig eingreifen. Beim Lösen der Schnellspanneinrichtung
2 geben die Halter die Enden der Mischflügel 20 frei, so dass sie aus den Aussparungen
100a (100b) gezogen werden können.
[0033] Der Fixierbolzen 110 ist mit einer auf der Achse (bzw. Führungsstange) 200 angeordneten
Hülse 111 verbunden, die mittels der Schnellspanneinrichtung 2 in eine den Fixierbolzen
entriegelnde, lösende oder verriegelnde, reversibel fixierende Position gebracht wird.
Die Bodenverschleißschutzplatte 11, ersichtlich in Fig.3, wird dadurch ver- oder entriegelt.
[0034] Die Fign.4a,4b,4c zeigen unterschiedliche Aussparungen bzw. Aussparungsformen und
-ausrichtungen. Fig.4a zeigt eine Aussparung 100a, 100b, welche derart ausgeführt
ist, dass nach Einsetzen eines Mischflügels 20 und Rotation des Mischwerkzeughalters
1 im Uhrzeigersinn das Aufbereitungsgut nach oben aufgelockert wird. Fig.4b zeigt
eine Aussparung 100a, 100b, welche derart ausgeführt ist, dass nach Einsetzen eines
Mischflügels 20 und Rotation des Mischwerkzeughalters 1 entgegen dem Uhrzeigersinn
das Aufbereitungsgut nach unten verdichtet wird. Fig.4b zeigt eine Aussparung 100a,
100b, welche derart ausgeführt ist, dass der einzusetzende Mischflügel 20 nach Wahl
nach oben oder unten arbeiten und bei Rotation des Mischwerkzeughalters 1 im oder
entgegen dem Uhrzeigersinn arbeiten kann.
[0035] Wie aus Fig.7 ersichtlich, sind die Grundkörper 21 der Mischflügel 20 in Längsrichtung
vorzugsweise symmetrisch und jeweils an den Seitenflächen abgerundet. Hierdurch wird
eine gleichmäßige Kraftverteilung bei der Fixierung in den Aussparungen 100a, 100b
des Mischwerkzeughalters 1, aber auch auf die vorteilhaft vorgesehene Klebefuge 24
zwischen einer ein- oder zweiteiligen Verschleißschutzhülse 22 und dem Grundkörper
21 des Mischflügels ohne Kraftspitzen durch scharfkantige Ecken gewährleistet.
[0036] Die Grundkörper der Mischflügel 20 verfügen am, dem Mischwerkzeughalter 1 zugewandten
Ende, über ein zum Verbindungselement 202 des Halters 201 korrespondierendes Verbindungselement
23, das den Grundkörper 21 des Mischflügels 20 beim Schließen der Schnellspannvorrichtung
2 in radialer Richtung festhält. Es sind auch Aussparungen am Umfang des Grundkörpers
21 der Mischflügel 20 möglich, durch die eine Fixier- und Klemmleiste geführt wird,
um den Grundkörper 21 des Mischflügels 20 radial zu fixieren und festzuhalten.
[0037] Der erfindungsgemäße Mischwerkzeughalter 1 beschränkt sich in seiner Ausführung nicht
auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsformen. Vielmehr sind eine Vielzahl
von Ausgestaltungsvariationen denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei
grundsätzlich anders gearteter Ausführung Gebrauch machen.
Liste der Bezugsziffern
[0038]
- 1
- Mischwerkzeughalter
- 2
- (Schnell-)Spanneinrichtung
- 10
- Gehäuse des Mischwerkzeughalters
- 10a
- rohrförmiges Gehäuseteil des Mischwerkzeughalters
- 10b
- teilrohrförmige bzw. schalenförmige Gehäuseteile (Verschleißschutzschalen)
- 11
- Bodenverschleißschutzplatte
- 20
- Mischflügel
- 21
- Grundkörper des Mischfflügels
- 22
- Verschleißschutzhülse am Grundkörper des Mischfflügels
- 23
- Verbindungselement am Mischflügel
- 24
- Klebefuge
- 100a
- Aussparungen an 10a
- 100b
- Aussparungen an 10b
- 110
- Verriegelungsmittel / Fixierbolzen
- 111
- Hülse
- 200
- Achse bzw. Führungsstange
- 201
- Halter
- 202
- Verbindungselement am Halter / Nut, Auskerbung bzw. Ausnehmung
- 203
- Hydraulikzylinder
- 300
- Mischbehälter
- α
- Winkel
1. Mischwerkzeughalter (1) zum Mischen, Kneten, Dispergieren und/oder ähnlichen Grundoperationen
der Aufbereitungstechnik von festen und/oder flüssigen Materialien, umfassend radial
und in verschiedenen Ebenen, in Aussparungen (100a, 100b) des Mischwerkzeughalters
(1) beabstandet angeordnete, auswechselbare Mischflügel (20), wobei eine innerhalb
des Mischwerkzeughalters (1) angeordnete Schnellspanneinrichtung (2) vorgesehen ist,
bestehend aus mehreren, die durch die Aussparungen (100a, 100b) nach innen ragenden
Enden der Mischflügel (20) innerhalb des Mischwerkzeughalters (1) form- und/oder kraftschlüssig
reversibel fixierenden und übereinander auf/an einer Achse oder einer Führungsstange
(200) angeordneten Haltern (201), wobei die Halter (201) mittels der Schnellspanneinrichtung
(2) in eine die Mischflügel (20) entriegelnde, lösende oder verriegelnde, reversibel
fixierende Position gespannt werden,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) des Mischwerkzeughalters (1) aus mehreren konzentrisch ineinander
liegenden rohr- und/oder schalenförmigen und/oder teilrohrförmigen Gehäuseteilen (10a,
10b) besteht, wobei die teilrohrförmigen Gehäuseteile (10b) als Verschleißschutzschalen
dienen und die erforderliche Anzahl an Aussparungen (100a, 100b) zur Fixierung der
Mischflügel (20) radial über einen Teil oder über die gesamte Länge der rohrförmigen
Gehäuseteile (10a, 10b) verteilt angeordnet sind, und dass die Aussparungen (100a,
100b) derart ausgeführt sind, dass
a) nach Einsetzen eines Mischflügels (20) und Rotation des Mischwerkzeughalters (1)
im Uhrzeigersinn das Aufbereitungsgut nach oben aufgelockert wird, oder
b) nach Einsetzen eines Mischflügels (20) und Rotation des Mischwerkzeughalters (1)
entgegen dem Uhrzeigersinn das Aufbereitungsgut nach unten verdichtet wird, oder
c) der einzusetzende Mischflügel (20) nach Wahl nach oben oder unten arbeiten und
bei Rotation des Mischwerkzeughalters (1) im oder entgegen dem Uhrzeigersinn arbeiten
kann.
2. Mischwerkzeughalter (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellspanneinrichtung (2) hydraulisch-mechanisch oder pneumatisch-mechanisch
oder elektrisch-mechanisch ausgeführt ist.
3. Mischwerkzeughalter (1) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellspanneinrichtung (2) mittels einer externen Hydraulikpumpe manuell, elektrisch
und/oder pneumatisch betrieben wird und besonders bevorzugt federbelastet ist.
4. Mischwerkzeughalter (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass eine formschlüssige Fixierung der Mischflügel (20) in radialer Kraftrichtung mittels
der Aussparungen (100a, 100b) am Mischwerkzeughalter (1) erfolgt, die unter einem
Winkel a zur Rotationssenkrechten zwischen 15° bis 25° angebracht sind.
5. Mischwerkzeughalter (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Mischflügel (20) aus einem radial inneren Grundkörper (21) und einem radial äußeren
Verschleißschutz bestehen, wobei der Verschleißschutz gekennzeichnet ist durch eine ein- oder zweiteilige Hülse, die auf den Grundkörper (21) lösbar geklebt ist
und wobei die Querschnittsfläche des Grundkörpers (21) gekennzeichnet ist durch eine Achssymmetrie, die das Wenden der Mischflügel (20) in Längsachsrichtung ermöglicht.
6. Mischwerkzeughalter (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
eine Bodenverschleißschutzplatte (11) vorgesehen ist, welche formschlüssig mit der
Unterseite des Mischwerkzeughalters (1) verbunden ist und form- und/oder kraftschlüssig
reversibel fixierend gegen radiales Aufdrehen und axiales Lösen durch ein Verriegelungsmittel
(110) verriegelt oder entriegelt wird.
7. Mischwerkzeughalter (1) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungsmittel (110) durch die Schnellspanneinrichtung (2) synchron mit
der Ver- und Entriegelung für die Mischflügel betätigt wird.
1. Mixer tool holder (1), particularly for mixing, kneading, dispersing and/or similar
basic operations in the preparation of solid and liquid materials, comprising interchangeable
mixing blades (20) arranged radially, preferably in different levels, in recesses
(100, 100b), which project inward through the recesses (100a, 100b), within the mixing
tool holder (1) in a form-fitting or force-fitting manner, said holders being arranged
above the other on an axis or guide bar (200), wherein said holders (201) are clamped
by means of the quick-release device (2) in a position that unlocks and releases or
locks and reversely secures the mixing blades (20),
characterized in that the casing (10) of the mixing blade holder (1) consists of a plurality of tubular
and/or shell-shaped and/or partially tubular casing parts (10a, 10b) arranged concentrically
inside one another, wherein the partially tubular casing parts (10b) act as wear-protection
shells and the number of recesses (100a, 100b) required to secure the mixing blades
(20) are distributed radially over part or over the entire length of the tubular casing
parts (10a, 10b),
and that the recesses (100a, 100b) are executed in a manner that
a) after insertion of a mixer blade (20) and rotating the mixer tool holder (1) in
a clockwise direction the material to be prepared is loosened upwards, or
b) after insertion of a mixer blade (20) and rotating the mixer tool holder (1) in
a counter clockwise direction the material to be prepared is compressed downward,
or
c) the mixer blades (20) to be inserted can work in an upward and downward direction,
with the mixer tool holder (1) being rotated in a clockwise and/or counter clockwise
direction.
2. Mixer tool holder (1) according to Claim 1,
characterized in that the quick-release device (2) is designed to be operated in a hydraulic-mechanical,
pneumatic-mechanical or electromechanical manner.
3. Mixer tool holder (1) according to Claim 2,
characterized in that the quick-release device (2) is designed to be operated by means of an external hydraulic
pump manually, electrically and/or pneumatically, and especially preferably in a spring-loaded
manner.
4. Mixer tool holder (1) according to any of the above claims,
characterized in that the form-fitting mounting of the mixer blades (20) in a radial force direction is
achieved by insertion in recesses (100a, 100b) in the mixer tool holder (1) arranged
at an angle a to the rotation perpendicular axis ranging between 15° and 25°.
5. Mixer tool holder (1) according to any of the above claims,
characterized in that the mixer blades (20) consist of an inner radial body (21) surrounded by an outer
radial wear-protection, characterized in that the radial wear-protection is glued onto the inner radial body (21) but can be removed
at any time, and the cross section of the inner radial body (21) is characterized in that it has an axial symmetry which makes turning of the mixer blades (20) in the longitudinal
axis direction possible.
6. Mixer tool holder (1) according to any of the above claims,
characterized in that a bottom wear-protection plate (11) is designed connected to the mixer tool holder
(1) in a form-fitting and/or force-fitting manner, reversibly secured against radial
unscrewing and axial release by means of a locking device (110) to secure and release
said wear-protection plate (11).
7. Mixer tool holder (1) according to any of the above claims,
characterized in that the locking device (110) is operated by the quick-release device (2) synchronously
with the locking and the release of the mixer blades (2).
1. Le support d'outil mélangeur (1) est destiné au mélange, au malaxage, à la dispersion
et/ou à d'autres opérations de base similaires de la technique de transformation des
matières solides et/ou liquides, qui comprend des ailes mélangeuses interchangeables
(20) montées radialement, dans plusieurs plans différents, dans des évidements (100a,
100b) du support d'outil mélangeur (1) ; un dispositif de serrage rapide (2) est agencé
à l'intérieur du support d'outil mélangeur (1) et composé de plusieurs supports (201)
disposés les uns au-dessus des autres, sur ou contre un axe ou une tige de guidage
(200), qui fixent de façon réversible, par complémentarité de forme et/ou par action
de force, les extrémités des ailes mélangeuses (20) à l'intérieur du support d'outil
mélangeur (1) qui font saillie vers l'intérieur à travers les évidements (100a, 100b)
; les supports (201) sont serrés au moyen du dispositif de serrage rapide (2) dans
une position qui fixe de façon réversible, déverrouille et libère ou verrouille les
ailes mélangeuses (200). Le support d'outil mélangeur (1)
est caractérisé en ce que son carter (10) est composé de plusieurs parties de carter (10a, 10b), en forme de
tube et/ou de coquille et/ou de parties de tube, disposées concentriquement l'une
à l'intérieur de l'autre, les parties de carter en forme de parties de tube (10b)
servant de coquille de protection anti-usure et le nombre nécessaire d'évidements
(100a, 100b) servant à fixer les ailes mélangeuses (20) étant répartis radialement
sur une partie ou la totalité de la longueur des parties de carter (10a, 10b) en forme
de tube
et en ce que les évidements (100a, 100b) sont configurés de telle sorte
a) qu'après insertion d'une aile de mélange (20) et la rotation du support d'outil
mélangeur (1) dans le sens des aiguilles d'une montre, le matériau de traitement est
desserré vers le haut, ou
b) qu'après insertion d'une aile de mélange (20) et la rotation du support d'outil
mélangeur (1) dans le sens antihoraire, le matériau de traitement est condensé vers
le bas, ou
c) qu'avec l'aile mélangeuse (20) destinée à être utilisée, le traitement est possible
au choix vers le haut ou vers le bas et dans le cas de rotation du support d'outil
mélangeur (1), l'exploitation peut également se faire dans le sens horaire et antihoraire.
2. Support d'outil mélangeur (1) selon la revendication 1,
caractérisé en ce que le dispositif de serrage rapide (2) est exécuté de façon hydraulique-mécanique ou
pneumatique-mécanique ou électromécanique.
3. Support d'outil mélangeur (1) selon la revendication 2,
caractérisé en ce que le dispositif de serrage rapide (2) est actionné manuellement, électriquement et/ou
pneumatiquement au moyen d'une pompe hydraulique externe, et de préférence au moyen
d'un ressort.
4. Support d'outil mélangeur (1) selon l'une des revendications précédentes,
est caractérisé en ce qu'une fixation par complémentarité de forme de l'aile mélangeuse (20) s'effectue en
direction radiale de la force au moyen des évidements (100a, 100b) au niveau du support
d'outil mélangeur (1) qui sont montés de préférence à la rotation verticale entre
15° à 25° sous un angle a.
5. Support d'outil mélangeur (1) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce, que les ailes mélangeuses (20) sont constituées d'un corps de base (21) radialement intérieur
et d'une protection anti-usure radialement extérieure laquelle se distingue par une
douille à une ou deux pièces qui est collée de manière amovible sur la base du corps
(21) et où la section transversale du corps base (21) est marquée par une symétrie
axiale ; ce qui permet la rotation des ailes mélangeuses (20) dans la direction longitudinale.
6. Support d'outil mélangeur (1) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'une plaque de protection anti-usure (11) pour le fond est prévue, laquelle est reliée
par complémentarité de forme à la face inférieure du support d'outil mélangeur (1)
et verrouillée ou déverrouillée par complémentarité de forme et/ou par force et de
façon réversible, à l'encontre de la rotation radiale et de la séparation axiale par
un moyen de verrouillage (110).
7. Support d'outil mélangeur (1) selon la revendication 6,
caractérisé en ce que le moyen de verrouillage (110) est actionné par le dispositif de serrage rapide (2)
en synchronisme avec le verrouillage et le déverrouillage des ailes mélangeuses.