DE2544441A1

DE2544441A1 - Vorrichtung zum mischen von granulatund/oder pulverfoermigen stoffen

Info

Publication number: DE2544441A1
Application number: DE19752544441
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl Ing Bongartz; Franz Haag
Original assignee: Motan GmbH
Current assignee: Motan GmbH
Priority date: 1975-10-04
Filing date: 1975-10-04
Publication date: 1977-04-14
Also published as: CA1060883A; JPS5245764A; US4060223A

Description

Motan Gesellschaft ^A ^4 ⁸^

mit beschränkter Haftung
7972 Isny. ¹^

Max-Eyth-Weg 42

Vorrichtung zum Mischen von granulat- und/oder pulverförmigen Stoffen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher "bezeichneten Art. Eine derartige Vorrichtung ist allgemein bekannt.

Bekannte Mischvorrichtungen für granulat- und/oder pulverförmige Stoffe weisen eine in einem Gehäuse drehbar gelagerte Trommel auf, welche die über getrennte Eintragöffnungen zugeführten Stoffe vermischt. Nach erfolgter Mischung wird das Mischgut über eine geöffnete Klappe am Boden des 6-ehäuses ausgetragen. Derartige Vorrichtungen arbeiten indessen verhältnismäßig langsam und müssen in kürzeren Abständen gereinigt werden, um eine ordnungsgemäße Vermischung zu gewährleisten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche einen höheren Durchsatz aufweist und wartungsärmer ist.

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Die Aufgabe wird erfindungs gemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Vorrichtung nach Anspruch 1 sind in den Ansprüchen 2-16 gekennzeichnet .

Die erfindungs gemäße I/Iischvor rieht ung gewährleistet in baulich einfacher Weise einen hohen Durchsatz des Mischgutes bei völliger Wartungsfreiheit. Die bei der erfindungs— gemäßen Vorrichtung vorgesehene Absperreinrichtung kann nach den Merkmalen der Ansprüche 2 — 4 in günstiger Weise ausgebildet werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann entv/eder unmittelbar oder unter Fachsehaltung einer weiteren Mischvorrichtung nach den Merkmalen der Ansprüche 5 bis 9 mit der Aufgabe öffnung einer Maschine zur Weiterverarbeitung des Mischgutes verbunden werden. Die sowohl bei der erfindungs gemäß en Mischvorrichtung als auch der weiteren Mischvorrichtung nach den Ansprüchen 5-9 vorhandenen Klappen können vorteilhaft mit den in den Ansprüchen 10 und 11 gekennzeichneten Stellvorrichtungen gesteuert werden.

Die Erfindung wird mit ihren weiteren Einzelheiten und Vorteilen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen!

1a eine schematische Darstellung einer im Druck~

betrieb arbeitenden Mischanlage}

Fig. 1b eine schematische Darstellung einer im Saug-

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betrieb arbeitenden Mischanlage}

Fig.2 u.3 eine Draufsicht bzw, Seitenansicht einer ersten

- Mischvorrichtung der Mischanlage nach Fig. 1a oder 1bj

Fig. 4 eine Draufsicht einer weiteren, der Mischvorrichtung nach Fign. 2 und 3 nachgeschalteten Mischvorrichtung der Anlage nach Fig. 1a oder 1b und

Fig. 5 eine schematische Darstellung zweier in Serie geschalteter Mischvorrichtungen nach Fign. 2, 3*

Die in Fig. 1a veranschaulichte Mischanlage weist zwei Vorratsbehälter 1, 2 für die zu mischenden Stoffe, beispielsweise ein frisches Kunststoffgranulat und ein regeneriertes Kunststoffgranulat auf. Auf der Unterseite der Vorratsbehälter 1, 2 ist jeweils ein Injektor 3 bzw. 4 vorgesehen, der über eine zugeordnete Druckleitung 5 bzw. 6 mit einem Druckluftgebläse 7 verbunden ist. Die Ausgänge der Injektoren 3 j 4 sind über schematisch dargestellte Förderleitungen mit jeweils einem Eintrittskanal 11 bzw. 12 einer ersten Mischvorrichtung 10 verbunden. Die beiden Eintrittskanäle 11, 12 münden an einer gemeinsamen Stelle in einem Sammelraum 13» von dem ein Austrittskanal 14 ausgeht. Die Austrittsöffnung 15 des Kanals 14 liegt den Hündungsöffnungen 16 und 17 der Eintrittskanäle 11 bzw. 12 im wesentlichen gegenüber. Die Mündungsöffnungen 16, 17 sind mittels einer steuerbaren Klappe 18 abwechselnd verschließbar,, welche um die senkrecht zu der Zeichenebene von Fig. 1

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orientierte Achse 19 schwenkbar ist. Die Achse 19 liegt dabei in der ITähe der Berührungsstelle der beiden Eintritts-, kanäle 11 und 12.

Der Austrittskanal 14 ist mit der Ξ int ritt so* ff nung 21 einer zweiten Mischvorrichtung 20 über ein flexibles Kupplungsstück 22, beispielsweise aus Gummi, luftdicht verbunden. Die zweite Mischvorrichtung 20 weist ein trichterförmiges Gehäuse 23 auf, an dessen Oberseite vorzugsweise die tangentiale Eintrittsöffnung 21 und an dessen Unterseite eine axiale Austrittsöffnung 24 vorhanden sind. Im Bereich der Eintrittsöffnung 21 ist eine steuerbare Leiteinrichtung in Form einer Klappe 25 vorgesehen, mittels welcher die Zentrifugalbeschleunigung des über die Öffnung 21 in das Gehäuse 23 eintretenden Mischgutes einstellbar ist. Die Klappe 25 ist an dem Deckel 26 des Gehäuses 23 um eine vertikale, in der Zeichenebene von Pig. 1 liegende Achse schwenkbar gelagert. An der Schwenkachse der Klappe 25 greift eine hydraulische Stellvorrichtung 27 mit ihrem Hydraulikkolben 28 über einen Hebelarm 29 an.

Die Mischvorrichtung 20 kann so ausgebildet werden, daß sie " zusätzlich noch die Funktion eines Iiuftab.scheid.ers zum Entfernen der in dem Mischgut enthaltenen Luft besitzt. In diesem Falle mündet die Austrittsöffnung 24 des Gehäuses 23 unmittelbar in einen nur teilweise dargestellten Aufgabetrichter 30 einer nicht dargestellten Verarbeitungsmaschine für

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das Ilischgut, beispielsweise einer Xunststoff-Spritzgießmaschine. Falls die Mischvorrichtung 20 keine Luftabscheider-Funktion besitzt, ist, wie im. rechten !Teil der S¹Xg. 1 schematisch veranschaulicht ist, dia Austrittsöffnung 24 über eine Leitung 31 ait einem Luftabscheider 32 verbunden, dessen Austrittaöffnung 53 in den Aufgabetrichter 30 der Verarbeitungsmaschine für das Mischgut raündet.

Die Arbeitsweise der in Pig. 1a veranschaulichten Mischanlage ergibt sich wie folgt:

Der von dem Druckluftgebläse 7 erzeugte Druckluftstrom (mit kleinen Pfeilen angedeutet), fördert wahlweise entsprechend der Stellung der Klappe 18 der Mischvorrichtung 10 das in dem Vorratsbehälter 1 oder 2 gelagerte Granulat in den Austritt skanal 14 der Mischvorrichtung 10. Durch eine periodische umschaltung der Klappe 18 erfolgt eine aufeinanderfolgende Beschickung des Austrittskanals 14 mit den beiden, in den Vorratsbehältern 1 und 2 gelagerten Stoffen, wodurch deren Vermischung bis zu einem gewissen Grade erfolgt. Das flexible Kupplungsstück 22 zwischen dem Austrittskanal 14 und der Eintrittsoffnung 21 der zweiten Mischvorrichtung 20 gestattet infolge seiner Ausdehnungsfähigkeit eine Speicherung de3 in dem Austrittskanal 14 gebildeten Mischgutes, wodurch ein asynchroner Betrieb der Mischvorrichtungen 10 und 20, d.h., eine asynchrone Umschaltung der Klappen 18 und 25, oder anders ausgedrückt, ein Vorlauf bzw. nachlauf der einen Mischvorrichtung gegenüber der anderen Mischvor-

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richtung, ermöglicht ist. Das anschließend über die Öffnung 21 in die zweite Mischvorrichtung 20 eintretende Mischgut erfährt dort je nach Stellung der Klappe 25 eine unterschiedliche Zentrifugalbeschleunigung, wobei periodisehe Ums ehalt ung en dar Klappe 25 dazu führen, daß sich bei der einen Stellung der Klappe 25 die eintretende Mischgutcharge über die gesamte Innenfläche des Gehäuses 23 gleichmäßig in Form eines dünnen Films verteiXt, während bei einer zweiten Stellung der Klappe 25 die eintretende Mischgutcharge mehr zur Mitte des Gehäuses 23 hin abgelenkt wird, wo es sich im unteren Bereich des Gehäuses 23 in Form eines weiteren dünnen Films dem zuvor gebildeten Film überlagert und sich mit diesem vermischt. Im Ergebnis laufen die nacheinander in die Mischvorrichtung 20 eintretenden Mischgutchargen innerhalb des Gehäuses 23 wie zwei Filmbänder parallel zueinander, wodurch eine gleichmäßige Vermischung der MischgutChargen und damit der beiden Granulate gewährleistet ist. Dem so gebildeten Mischgut v/ird entweder noch innerhalb der zweiten Mischvorrichtung 20 oder mittels des nachgeschalteten Abscheiders 32 die darin enthaltene Luft entzogen, worauf es dem Aufgabetriehter 30 zugeführt wird.

In Fig. 1a ist eine ähnliche Mischanlage wie in Fig. 1b veranschaulicht, die jedoch im Saugbetrieb arbeitet. Hierzu ist anstelle des Druckluftgebläses 7 (Fig. 1a) eine Saugpumpe 54 vorgesehen, die im dargestellten Beispielsfalle auf dem Luftabscheider 32 befestigt ist und über ein Luft-

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filter 33 mit dessen Innenraum in Verbindung steht. Alle anderen !eile der Anlage nach Pig. 1o stimmen mit den ent-

überein sprechenden !eilen der Anlage nach Fig. 1a/und sind mit jeweils gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Arbeitsweise der in Fig. 1b veranschaulichten Anlage entspricht weitgehend der vorstehend erläuterten Arbeitsweise der Anlage nach 3?ig. 1a; durch die Ansaugung der in den Behältern 1 und 2 gelagerten Stoffe mittels der Saugpumpe 54 erfolgt lediglich anstelle der durch den Druckbetrieb bedingten dauernden Beschickung eine intervallweise Beschickung der Eintrittskanäle 11, 12» und zwar in Abhärgigkeit von der Stellung der Klappe 18. 3?ür die Vermischung der Stoffe hinter der Klappe 18 in dem Austrittskanal 14 ist dieser Unterschied jedoch bedeutungslos.

In Fig. 2 und 3 ist die erste Mischvorrichtung 10 näher veranschaulicht. Wie daraus hervorgeht, greift an der Klappe 13 eine Stellvorrichtung 34 an, die im dargestellten Beispielsfalle einen Hydraulikzylinder 35» einen Hydraulikkolben 36 und ein Hebelgestänge 37 umfaßt. Das Hebelgestänge 37 ist an der Welle 38 der Klappe 18 befestigt, die mittels Wälzlager 39» 40 an der Unterseite und Oberseite des' Gehäuses 41 gelagert ist. Aus Platzgründen werden die Wälzlager bevorzugt als Gleitlager ausgeführt. Im Bereich der Stirnseiten des Hydraulikzylinders 35 sind hydraulische Steuerleitungen 42 bzw. 43 angeschlossen, die von einem

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Steuergerät 44 beaufschlagt v/erden. Der Hydraulikzylinder 35 und das Steuergerät 44 sind an Festlagern 45 bzv/. 46 des Austrittslcanals 14 befestigt. Die Klappe 13 bestellt aus einem Kern 47 aus elastischem Material, beispielsweise Gummi, der zwischen sv/ei parallelen Platten 48 und 49 ge- ■ haltert ist. Der elastische Kern 47 überragt die Platten 48 und 49 an drei Seitenkanten, wobei die vorspringenden Seile'des Kernes 47 entsprechende Dichtlippen der Klappe 18 bilden. Diese Dicht lippen dämpfen den Anschlag der Klappe 18, die dadurch geräuscharm arbeitet.

Die in Pig. 4 darge st e 111e Drauf sieht auf die zweite Mischvorrichtung 20 zeigt die verschiedenen Arbeitsstellungen der Klappe 25? die in gleicher Weise wie die Klappe 18 aufgebaut sein kann. In der mit durchgezogenen Linien gezeigten Stellung der Klappe 25 wird das über die Öffnung 21 eintretende Granulat im wesentlichen tangential bezüglich dem der Öffnung 21 benachbarten Abschnitt der Innenwand des Gehäuses 23 geführt und erfährt dadurch eine verhältnismäßig große Zentrifugalbeschleunigung. Hierdurch verteilt sich das in dieser Stellung der Klappe 25 eingeführte Granulat bereits im oberen Bereich des Gehäuses 23 gleichmäßig über deren Innenwand. In der mit gestrichelten linien veranschaulichten zweiten Stellung der Klappe 25 wird dagegen das durch die Öffnung 21 eingeführte Granulat mehr in Richtung auf die senkrecht zu der Zeichenebene von Pig. 4 orientierte Längsachse 50 abgelenkt und trifft da-

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her erst im unteren Bereich des Gehäuses 23 auf dessen Innenwand auf. Die Klappe 25 kann synchron oder asynchron zu der Klappe 18 gesteuert werden, wodurch ein Vor- oder nachlauf der einen Mischvorrichtung gegenüber der anderen Mischvorrichtung erzielbar ist. Durch den Aufbau der Klappe 25 in ähnlicher Weise wie die Klappe 18 kann neben dem bereits erwähnten Vorteil eines weichen, geräuscharmen Anschlags ein allseitiger, gleichmäßiger Druck auf die Dichtlippen und damit eine/gleichmäßige Abdichtung der betreffenden öffnungen 21 bzw. 16 und 17 erfolgen. Die Ums ehalt frequenz der Klappen 18 und 25 beträgt etwa 2-30 Umschaltvorgänge pro Minute.

Anstelle von hydraulischen Stellvorrichtungen 27 und 34 können elektrische, elektrohydraulisch^, pneumatische und elektropneumatisch^ Stellvorrichtungen vorgesehen werden. 'Jeiterhin kann das Gehäuse 41 der ersten Mischvorrichtung sowie das Gehäuse 23 der zweiten Mischvorrichtung teilweise aus transparentem Material bestehen (Acrylglas), wodurch eine optische Überwachung der !Punktion der Mischvorrichtungen 10 und 20 sowie der Förderung des Mischgutes durch eine Bedienungsperson ermöglicht ist. Die Einbaulage der Mischvorrichtungen 10 und 20 braucht nicht, wie

zu

in den Zeichnungen dargestellt ist, horizontal/sein, sondern kann ebenso gut geneigt oder vertikal gewählt v/erden.

Ferner können die Stellvorrichtungen 27 und 34 zu einer gemeinsamen Stellvorrichtung zusammengefaßt v/erden. Schließ-

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lieh ist es auch möglich, die Klappe 25 an der Wand des Gehäuses 23 neben der Eintrittsöffnung 21 zu lagern, v/obei dann die Klappe 25 in einer ersten Stellung parallel zu dea Wand ab schnitt 23a (Fig. 4) des Gehäuses 23 liegt, während die zweite Stellung der in Mg. 4 mit gestrichelten Linien eingezeichneten Stellung entspricht.

Fig. 5 zeigt eine Serienscha.itung zweier Mischvorrichtungen nach Fign. 2 und 3 zur Mischung von drei verschiedenen Stoffen (Granulat 1, Granulat 2 und Granulat 3). Wie aus der Darstellung ohne ?/eiteres ersichtlich ist, werden die Granulate 1 und 2 den Eintrittskanälen 12A bzw. 11A der Mischvorrichtung 1OA zugeführt, während das Granulat 3 dem Eintrittskanal 11B der Mischvorrichtung 1OB zugeleitet wird. Der Austrittskanal 14A der Mischvorrichtung 1OA ist mit dem Eintrittskanal 12B der Mischvorrichtung 1OB verbunden, so daß die Mischung der Granulate 1 und 2 dem Eintrittskanal 12B zugeführt wird. In der Mischvorrichtung 1OB erfolgt danr4ie Vermischung mit dem Granulat 3, so daß der Austrittskanal 14B der Mischvorrichtung 1OB eine Mischung aus sämtlichen drei Granulaten führt.

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AT

Leersei te

Claims

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Motan Gesellschaft A 34 866

mit "beschränkter Haftung
Isny
Max-Eyth-Weg 42

Pat entansprüche

'iy Vorrichtung zum Mischen von granulat- und/oder pulverfönnigen Stoffen, "beispielsweise Kunststoff granulate, Farbpulver und dergleichen, gekennzeichnet durch

a) wenigstens zwei an einer gemeinsamen Stelle mündende Eintrittskanäle (11, 12), die mit den zu mischenden Stoffen beschickbar sind|

b) einen von der Einmündungsstelle (13) ausgehenden Aust ritt skanal (14), und

c) eine steuerbare Einrichtung (18) zur abwechselnden Absperrung jeweils eines der Eintrittskanäle (11,12).
2. Torrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als Absperreinrichtung eine Klappe (18) vorgesehen ist, die einen zwischen zwei parallel geführten Platten (48, 49) gehalterten Kern (47) aus elastischem Material aufweist, wobei der- elastische Kern (47) unter Ausbildung einer Dichtlippe an wenigstens einer Kante die beiden Platten (48, 49) überragt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Klappe (18) um eine

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im wesentlichen vertikale Achse (19) schwenkbar ist, aie im Bereich der Berührungsstelle der "beiden Eintrittskanäle (11, 12) liegt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittskanäle (11, 12) mit Unterdruck "beaufschlagt sind und in Abhängigkeit von der Stellung der Ab sperreinrichtung (18) intervallweise beschickbar sind»
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Austritt skanal (14) mit einer v/eiteren Mischvorrichtung (20) verbunden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die weitere Mischvorrichtung (20) die zusätzliche Punktion eines Luftabscheiders besitzt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der weiteren Mischvorrichtung (20) ein Luftabscheider (32) nachgeschaltet ist,
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, β oder 7, da d u r c h gekennzeichnet , daß zur Verbindung des Austrittskanals (14) mit der weiteren Mischvorrichtung

(20) ein flexibles Kupplungsstück (22) vorgesehen ist.

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_ 3 —
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Mischvorrichtung (20) ein zylinder- oder trichterförmiges Gehäuse (23) aufweist, das eine radiale Eintrittsöffnung (21) sowie mindestens eine axiale Austrittsöffnung (24) "besitzt, und daß im Bereich der Eintrittsöffnung (21) eine steuerbare Leiteinrichtung (25) Torgesehen ist, mittels welcher die Zentrifugalbeschleunigung des eintretenden Mischgutes in dem G-ehäuse (23) einstellbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9? d_Na durch gekennzeichnet , daß als Leiteinrichtung eine Klappe (25) Torgesehen ist, die an der Gehäuseseitenwand neben der Eintrittsoffnung (21) oder an dem Gehäusedeckel um eine vertikale Achse schwenkbar gelagert ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Leiteinrichtung (25) synchron oder as3mchron mit der Absperreinriehtung (18) steuerbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen (18, 25) jeweils mit einer hydraulischen, elektrischen, pneumatischen, elektro-hydraulischen oder elektro-pneumatischen Stellvorrichtung (34 bzw. 27-)

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verbunden sind.
13. Vorrichtung nach. Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellvorrichtung (27 bzw. 34) einen Hydraulikzylinder umfaßt, dessen Kolben (28 bzw. 36) in einem Abstand von der Schwenkachse der zugeordneten Klappe (25 bzw. 18) angelenkt ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13> gekennzeichnet durch eine Serienschaltung zweier Mischvorrichtungen, derart, daß der Austrittskanal (I4A) der einen ilischvorrichtung (IOA) mit einem der Eintrittskanäle (IIB bzw. 12B) der anderen Mischvorrichtung (IOB) verbunden ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14_y dadurch gekennzeichnet _? daß sämtliche LIischvorrichtungan (10 bzw. 1OA, 1OB; 20)sowie ggf. ein der weiteren Mischvorrichtung (20) nachgesehalteter Luftabscheider und/oder Saugförderer (54) in einem gemeinsamen Gehäuse gelagert sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse (41, 23) der Mischvorrichtungen (10 bzw. 20) zumindest teilweise aus transparentem Material bestehen.

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