[0001] Die Erfindung betrifft einen Mischer, vorzugsweise einen Ringtellermischer, nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
[0002] Aus der
EP 0945170 B1 ist bereits ein Mischer mit einem Mischwerksrotor bekannt, welcher mittels eines
Antriebsmotors um eine im Wesentlichen vertikale Drehachse drehbar ist und dessen
Mischwerkzeuge in einen Mischtrog hineinragen. Wenigstens ein erstes Mischwerkzeug
ist mit einem Antriebsmotor über ein Getriebe gekoppelt und um eine Drehachse drehbar
im Mischwerksrotor gelagert. Ferner ist wenigstens ein zweites Mischwerkzeug im Mischwerksrotor
drehbar gelagert und über das genannte Getriebe mit dem Antriebsmotor gekoppelt. Die
ersten und zweiten Mischwerkszeug werden somit gemeinsam von dem einzigen Antriebsmotor
angetrieben, wobei über den genannten Betrieb entsprechend dessen Untersetzungs- oder
Übersetzungsverhältnisses eine feste Drehzahldifferenz vorgegeben ist. Zudem ist mit
dem Mischwerksrotor ein drittes Mischwerkzeug drehfest verbunden, welches somit die
gleiche Drehzahl wie der Mischwerksrotor um die vertikale Drehachse aufweist. Der
Mischer gelangt zur Herstellung von Mischungen aus flüssigen, pulverförmigen und körnigen
Komponenten ebenso wie aus trockenen und/oder feuchten Mischungen zum Einsatz, wobei
hier das Mischgut hier insbesondere aus Betonmischungen besteht. Aufgrund der mittels
des Getriebes vorgegebenen Drehzahldifferenz ist die Anpassung an die in der Praxis
unterschiedlichen Einsatzbedingungen nicht ohne weiteres möglich. Notwendige Anpassungen
gehen nur mit sehr aufwendigen konstruktiven Änderungen einher. Während des Betriebs
eines derartigen Mischers kann zwar die Drehzahl des einzigen Antriebsmotors variiert
werden, jedoch bleibt die Drehzahldifferenz der Mischwerkzeuge unverändert.
[0003] Aus der
EP 22219770 B1 ist ein gattungsgemäßer Mischer mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs
1 bereits bekannt. Hier werden mehrere Elektromotoren zum getrennten Antrieb des Mischwerkrotors
und von zwei an diesem angeordneten Mischwerkrotor bekannt. Zum Antrieb des Mischwerkrotors
einerseits und der Mischwerkzeuge andererseits sind zwei Getriebe in einem Gehäuse
integriert. Nachteilig bei dem vorbekannten Mischer ist es, dass die beiden mit den
Antriebsmotoren verbundenen Getriebe oberhalb des Mischtrogs und damit im Beschickungsbereich
angeordnet sind, wodurch eine schlechte Zugänglichkeit und Reinigungsmöglichkeit für
den Mischtrog vorgesehen ist. Bei dem vorbekannten Stand der Technik ist auch nur
eines der drehbaren Mischwerkzeuge in seiner Drehzahl unabhängig vom Mischwerksrotor
ausgebildet.
[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Mischer zu schaffen,
der je nach Mischaufgabe das Mischgut in möglichst kürzester Zeit vollständig durchmischt,
um eine möglichst hohe Mischgüte zu erreichen.
[0005] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Kombination der Merkmale des Anspruchs
1 gelöst. Hierzu ist ein Mischer mit einem Mischtrog und einem über einen Antriebsmotor
und eine im wesentlichen vertikale Drehachse drehbare Mischwerksrotor vorgesehen,
an dem mindestens ein Mischwerkzeug um eine eigene Drehachse drehbar angeordnet ist,
wobei die Antriebsdrehzahlen von dem Mischwerksrotor und dem mindestens einen Mischwerkszeug
unabhängig voneinander einstellbar sind. Erfindungsgemäß sind der Mischwerksrotor
und das mindestens eine Mischwerkszeug unabhängig voneinander über ein Getriebe antreibbar.
[0006] Diese Bauweise ermöglicht eine sehr platzsparende Bauweise, die eine gute Zugänglichkeit
zum Mischtrog und insbesondere zu dessen Beschickungsbereich ermöglicht. Über das
gemeinsame Getriebe können die beiden Mischsysteme, die einerseits durch den Mischwerksrotor
und andererseits durch das mindestens eine Mischwerkzeug gebildet sind, unabhängig
voneinander drehzahlgesteuert angetrieben werden. Die jeweiligen Getriebe sind besonders
vorteilhaft rotationssymmetrisch ausgebildet. Das Einstellen der unterschiedlichen
Drehzahlen sowohl des Mischwerksrotors als Hauptmischwerk wie auch der einzelnen Mischwerkzeuge
können beim Füllvorgang, beim Trocken- und Nassmischen sowie beim Entleeren gesondert
angesteuert werden. Hierdurch kann eine sehr hohe Energieeffizienz beim Mischen und
ein hoher Wirkungsgrad des Mischers insgesamt erzielt werden.
[0007] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den sich an dem Hauptanspruch
anschließenden Unteransprüchen. Demnach ist der Mischwerksrotor über eine als Hohlwelle
ausgeführte Antriebswelle antreibbar. Die Hohlwelle weist vorteilhaft eine äußere
Welle zum Antrieb des Mischwerksrotors und eine innere Welle zum Antrieb des eigens
für das mindestens eine Mischwerkzeug vorgesehene Getriebe auf.
[0008] Besonders vorteilhaft können am Mischwerksrotor zwei wiederum hinsichtlich ihrer
Antriebsdrehzahlen unabhängig voneinander antreibbare Mischwerkzeuge angeordnet sein.
Sowohl der Mischwerksrotor wie auch die Mischwerkzeuge können in diesem Fall über
ein Dreifachgetriebe antreibbar sein.
[0009] Besonders vorteilhaft sind die Antriebsmotoren unterhalb des Mischtrogs angeordnet.
Hierdurch wird eine gute Zugänglichkeit des Beschickungsbereichs des Mischdrucks erreicht.
[0010] Der Mischtrog weist vorteilhaft einen Ringkanal auf, innerhalb dessen die Mischwerkzeuge
angeordnet sind. Dabei können die Mischwerkzeuge ausgehend von der Hohlwelle einen
unterschiedlichen Radius aufweisen, um so einen über den Durchmesser des Mischtrogs
noch weiter verbesserte Mischqualität zu erhalten.
[0011] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann über mindestens
einen Frequenzumrichter die Drehzahl des Mischwerksrotors und/oder des mindestens
einen Mischwerkzeugs stufenlos einstellbar sein. Dabei kann die Drehzahl des Mischwerksrotors
und damit des Hauptmischwerkzeugs in sehr einfacher Weise rezeptabhängig verändert
und angepasst werden. Hier ist also eine prozessgesteuerte Einstellung der Antriebsdrehzahlen
des Mischwerksrotors und des mindestens einen drehbaren Mischwerkzeugs möglich.
[0012] Weiterhin kann die Drehrichtung des Mischwerksrotors und des mindestens einen Mischwerkzeugs
jeweils unabhängig voneinander umkehrbar sein.
[0013] Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand des in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1:
- eine Schnittdarstellung durch einen Ringtellermischer gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
- Figur 2:
- eine Schnittdarstellung durch einen Teil des Ringtellermischers gemäß Figur 1,
- Figur 3:
- ein Detail des Bereichs A aus Figur 2 und
- Figur 4:
- ein Detail gemäß Bereich B aus Figur 2.
[0014] In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßer Ringmischer in Form eines Ringtellermischers
10 dargestellt, der einen Mischtrog 12 und einen über einen Antriebsmotor 14 in eine
im Wesentlichen vertikale Drehachse 16 drehbaren Mischwerksrotor 18 und zwei jeweils
um eine eigene Drehachse 20 bzw. 22 drehbare Mischwerksrotoren 24 und 26 aufweist.
Die Mischwerksrotoren 24 und 26 weisen mehrere senkrecht angeordnete Finger 28 auf
und werden auch als Wirbier bezeichnet.
[0015] Der Mischtrog 12 steht auf Füßen 30 und der Antriebsmotor 14 zum Antrieb des Mischwerksrotors
18 sowie der hier nicht näher dargestellte weitere Antriebsmotor sind unterhalb des
Mischtrogs 12 angeordnet.
[0016] Die Antriebsmotoren sind über ein in den Figuren 2 bis 4 näher dargestelltes Getriebe
zum einen mit dem Mischwerksrotor 18 und zum anderen mit den drehbaren Mischwerkzeugen
24 bzw. 26 verbunden.
[0017] Neben den drehbaren Mischwerkzeugen 24 und 26 sind am Mischwerksrotor 18 noch weitere
fest mit diesem verbundene und damit in der gleichen Drehzahl wie der Mischwerksrotor
18 drehende Mischwerkzeuge 32 und 34 verbunden. Wie aus der Figur 1 zu ersehen ist,
sind die unterschiedlichen Mischwerkzeuge 24, 26, 32 und 34 jeweils auch über den
Durchmesser des runden Mischtrogs 12 verteilt angeordnet. So werden sämtliche Bereiche
des Mischtrogs sehr gut von den Mischwerkzeugen beaufschlagt, wodurch die gute Mischgüte
des zu mischenden Mischgutes noch weiter verbessert wird, da hier Toträume die nicht
durchmischt werden, vermieden werden.
[0018] Wie aus der Darstellung der Figuren 2, 3 und 4 zu ersehen ist, sind die jeweils dort
nicht mehr dargestellten Antriebsmotoren über jeweils eigene Antriebsstränge zum einen
mit dem Mischwerksrotor 18 und zum anderen mit den drehbaren Mischwerkzeugen 24 und
26 verbunden. Die Schnittdarstellung gemäß Figur 2 zeigt das Gesamtgetriebe in einer
Übersicht. Wie hier dargestellt wird, wird das Getriebe im Wesentlichen rotationssymmetrisch
ausgeführt. Über eine Hohlwelle 40 wird der Mischwerksrotor 18 angetrieben. Die Hohlwelle
40 weist eine Schrägverzahnung 42 auf, die die Verbindung zur Antriebswelle 44 des
Antriebsmotors 14 (in Figur 2 nicht dargestellt) bildet. Innerhalb der Hohlwelle 40
ist eine Welle 46 angeordnet, die über eine Schrägverzahnung 48 mit einem hier nicht
näher dargestellten weiteren Antriebsmotor drehbar in Verbindung steht. Über die innenliegende
Antriebswelle 46 werden eine Reihe von innerhalb des Mischwerksrotors 18 drehbar angeordneten
Zahnrädern 50 angetrieben, die miteinander kämmen und die entsprechenden vertikal
ausgerichteten Wellen 52 der Mischwerkzeuge 24 bzw. 26 antreiben.
[0019] Aufgrund dieser Bauweise kann das Getriebe sehr klein und kompakt bauen, sodass der
Mischtrog gut zugänglich ist.
[0020] Die in der vorliegenden Ausführungsform eingesetzten drehbaren Mischwerkezuge 24
und 26 bilden somit ein in ihrer Geschwindigkeit stufenlos verstellbares Doppelwirblersystem,
dessen Geschwindigkeit unabhängig vom Hauptantrieb einstellbar ist. Die zwei vorzugsweise
als Elektromotoren ausgebildeten Antriebe treiben den Mischwerksrotor mit seinem fest
an ihm befestigen Mischwerkzeuge und das so genannte Wirblersystem unabhängig voneinander
mechanisch an. Hierbei ergibt sich der Vorteil, dass eine optimale Anpassung der Werkzeuggeschwindigkeiten
in Abhängigkeit zum Fortschritt des Mischprozesses möglich ist. Die beiden Mischerwerkzeuge
sind in unterschiedlichen Abständen zum Mischwerksrotor angebracht, wodurch eine schnelle
und optimale Durchmischung in allen Bereichen garantiert wird. Bei Herstellung von
Beton bewirken die Wirbier eine perfekte Zementleimbildung. Die hohen erreichbaren
Wirblergeschwindigkeiten verhindern wirksam die Klumpenbildung. Durch den Einsatz
von in den Figuren nicht näher dargestellten Frequenzumrichtern ist sogar eine von
der Motor-Wirkleistung abhängige Regelung möglich.
[0021] Der Mischtrog 12 ist nach oben weiträumig geöffnet und ermöglicht somit eine optimale
Materialzuführung sowie einen ungehinderten Zugang zum Mischwerk. Dies ist auch insbesondere
dadurch bedingt, dass die Antriebe unterhalb des Mischtrogs 12 angeordnet sind.
1. Mischer, vorzugsweise Ringtellermischer, mit einem Mischtrog und einem über einen
Antriebsmotor um eine im wesentlichen vertikale Drehachse drehbaren Mischwerksrotor,
an dem mindestens ein über einen eigenen Antriebsmotor antreibbares Mischwerkzeug
um eine eigene Drehachse drehbar angeordnet ist, wobei die Antriebsdrehzahlen von
dem Mischwerksrotor und dem mindestens einen Mischwerkzeug unabhängig voneinander
einstellbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Mischwerksrotor und das mindestens eine Mischwerkzeug unabhängig voneinander
über ein Getriebe antreibbar sind.
2. Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischwerksrotor über eine als Hohlwelle ausgeführte Antriebswelle antreibbar
ist.
3. Mischer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle eine äußere Welle zum Antrieb des Mischwerksrotors und eine innere
Welle zum Antrieb eines eigens für das mindestens eine Mischwerkzeug vorgesehenes
Getriebe dienen.
4. Mischer nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Mischwerksrotor zwei wiederum hinsichtlich ihrer Antriebsdrehzahlen unabhängig
voneinander antreibbaren Mischwerkzeuge angeordnet sind.
5. Mischer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Mischwerksrotor wie auch die Mischwerkzeuge über ein Dreifachgetriebe
antreibbar sind.
6. Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoren unterhalb des Mischtrogs angeordnet ist.
7. Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischwerkzeuge im Ringkanal des Mischtrogs angeordnet sind.
8. Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über mindestens einen Frequenzumrichter die Drehzahl des Mischwerksrotors und/oder
des mindestens einen Mischwerkzeugs stufenlos einstellbar sind.
9. Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Mischwerkzeuge, die an den Mischprozess angepaßt sind, am Mischwerksrotor
angeordnet sind.
10. Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Mischwerksrotor neben dem mindestens einen drehbaren Mischwerkzeug zusätzlich
mindestens ein fest mit dem Mischwerksrotor verbundenes Mischwerkzeug angeordnet ist.
11. Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsdrehzahlen des Mischwerksrotors und des mindestens einen drehbaren Mischwerkzeugs
abhängig von der Mischaufgabe prozeßgesteuert einstellbar sind.
12. Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtung des Mischwerksrotors und des mindestens einen Mischwerkzeugs umkehrbar
sind.