DE102023106940A1 - Mixing element - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Mischelement (10), umfassend ein Mischwerkzeug, welches dazu eingerichtet ist, zu vermischende Materialien in einem Mischtrog der Mischeinrichtung zu vermischen, wobei das Mischelement (10) unter Verwendung von Sicherungsmitteln (18) mit einer Antriebswelle zumindest drehfest derart verbunden ist, dass eine Rotation der Antriebswelle eine Rotation des Mischwerkzeugs hervorruft, wobei wenigstens einem der Sicherungsmittel (18) benachbart ein Vorsprung (22) an dem Mischelement (10) angeordnet ist, welcher, bezogen auf Rotationszentrum (X) des Mischelements (10), weiter nach radial außen vorsteht als das benachbarte Sicherungsmittel (18). Ferner betrifft die Erfindung eine industrielle Mischeinrichtung mit einem solchen Mischelement (10).The invention relates to a mixing element (10) comprising a mixing tool which is designed to mix materials to be mixed in a mixing trough of the mixing device, wherein the mixing element (10) is connected to a drive shaft at least in a rotationally fixed manner using securing means (18) such that rotation of the drive shaft causes rotation of the mixing tool, wherein a projection (22) is arranged on the mixing element (10) adjacent to at least one of the securing means (18), which, with respect to the center of rotation (X) of the mixing element (10), projects further radially outward than the adjacent securing means (18). The invention further relates to an industrial mixing device with such a mixing element (10).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mischelement, insbesondere für eine industrielle Einzel- oder Doppelwellenmischeinrichtung.The present invention relates to a mixing element, in particular for an industrial single or twin shaft mixing device.
Einzel- oder Doppelwellenmischeinrichtungen sind beispielsweise bei der Mischung von Feststoffen zur Erzeugung von Beton, Asphalt oder Mineralgemischen bekannt. Dabei werden die einzelnen Bestandteile des gewünschten Endprodukts in einen Mischtrog einer entsprechenden Mischeinrichtung gegeben und durch ein Mischelement beziehungsweise eine Mehrzahl an Mischelementen miteinander zu dem Endprodukt vermischt. Die Mischelemente sind dabei üblicherweise an einer Antriebswelle (Einzelwellenmischeinrichtung) oder an zwei Antriebswellen (Doppelwellenmischeinrichtung) angebracht, sodass sich die Mischelemente zusammen mit der Antriebswelle in dem Mischtrog drehen. Ein jeweiliges Mischelement kann dabei ein Mischwerkzeug aufweisen, wie beispielsweise einen schaufelartigen Abschnitt, um eine Durchmischung der Einzelprodukte zu verbessern.Single or double-shaft mixing devices are known, for example, for mixing solids to produce concrete, asphalt or mineral mixtures. The individual components of the desired end product are placed in a mixing trough of a corresponding mixing device and mixed together to form the end product by a mixing element or a plurality of mixing elements. The mixing elements are usually attached to a drive shaft (single-shaft mixing device) or to two drive shafts (double-shaft mixing device) so that the mixing elements rotate together with the drive shaft in the mixing trough. Each mixing element can have a mixing tool, such as a shovel-like section, to improve the mixing of the individual products.
Da solche Mischeinrichtungen große Mengen an Feststoffen behandeln und gemäß ihrem industriellen Einsatz für eine hohe Betriebsdauer bestimmt sind, sind die Komponenten der Mischeinrichtung, insbesondere die Mischelemente, hohen Abrasionskräften ausgesetzt. Dabei kann es vorkommen, dass Sicherungsmittel, mit welchen die Mischelemente an der Antriebswelle befestigt sind, derart verändert oder beschädigt werden, dass sich die Mischelemente nicht mehr zerstörungsfrei von der Antriebswelle lösen lassen.Since such mixing devices handle large quantities of solids and are designed for a long service life due to their industrial use, the components of the mixing device, in particular the mixing elements, are exposed to high abrasive forces. It can happen that the securing devices with which the mixing elements are attached to the drive shaft are changed or damaged in such a way that the mixing elements can no longer be removed from the drive shaft without causing damage.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mischelement beziehungsweise eine Mischeinrichtung bereitzustellen, welches beziehungsweise welche einen verbesserten Verschleißschutz aufweist.It is therefore the object of the present invention to provide a mixing element or a mixing device which has improved wear protection.
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung durch ein Mischelement gelöst, insbesondere für eine industrielle Einzel- oder Doppelwellenmischeinrichtung, umfassend ein Mischwerkzeug, welches dazu eingerichtet ist, zu vermischende Materialien in einem Mischtrog der Mischeinrichtung zu vermischen, wobei das Mischelement unter Verwendung von Sicherungsmitteln mit einer Antriebswelle zumindest drehfest derart verbunden ist, dass eine Rotation der Antriebswelle eine Rotation des Mischwerkzeugs hervorruft, wobei wenigstens einem der Sicherungsmittel benachbart ein Vorsprung an dem Mischelement angeordnet ist, welcher, bezogen auf Rotationszentrum des Mischelements, weiter nach radial außen vorsteht als das benachbarte Sicherungsmittel.This object is achieved according to a first aspect of the present invention by a mixing element, in particular for an industrial single or double shaft mixing device, comprising a mixing tool which is designed to mix materials to be mixed in a mixing trough of the mixing device, wherein the mixing element is connected to a drive shaft at least in a rotationally fixed manner using securing means such that a rotation of the drive shaft causes a rotation of the mixing tool, wherein a projection is arranged on the mixing element adjacent to at least one of the securing means, which, with respect to the center of rotation of the mixing element, projects further radially outward than the adjacent securing means.
An dieser Stelle sei hinzugefügt, dass es in derartigen Mischeinrichtungen oftmals nur eine einzige Rotationsrichtung der Antriebswelle und damit des Mischelements beziehungsweise des Mischwerkzeugs geben kann. Diese für die jeweilige Mischeinrichtung spezifische Rotationsrichtung kann beispielsweise an dem Mischtrog oder an der Antriebswelle angezeigt sein. Insbesondere kann die Rotationsrichtung, in welcher sich das erfindungsgemäße Mischelement in der Mischeinrichtung drehen soll, an dem erfindungsgemäßen Mischelement angezeigt sein, beispielsweise durch einen Pfeil.At this point it should be added that in such mixing devices there can often only be a single direction of rotation of the drive shaft and thus of the mixing element or the mixing tool. This direction of rotation specific to the respective mixing device can be indicated, for example, on the mixing trough or on the drive shaft. In particular, the direction of rotation in which the mixing element according to the invention is intended to rotate in the mixing device can be indicated on the mixing element according to the invention, for example by an arrow.
An einer jeweiligen Antriebswelle kann eine Mehrzahl von Mischelementen angeordnet sein, welche insbesondere, in Umfangsrichtung der Antriebswelle betrachtet, zueinander versetzt angeordnet sind. Dabei können, entlang der Längsachse der Antriebswelle zueinander benachbarte, Mischelemente beispielsweise um jeweils 90°, 60° und/oder 45° zueinander entlang der Umfangsrichtung der Antriebswelle versetzt angeordnet sein.A plurality of mixing elements can be arranged on a respective drive shaft, which are arranged offset from one another, in particular when viewed in the circumferential direction of the drive shaft. Mixing elements adjacent to one another along the longitudinal axis of the drive shaft can be arranged offset from one another by 90°, 60° and/or 45° along the circumferential direction of the drive shaft.
Im Falle, dass die Mischeinrichtung mehr als eine Antriebswelle aufweist, können die Antriebswellen zueinander entgegengesetzt rotieren, um eine Durchmischung der Einzelkomponenten in dem Mischtrog zu verbessern.In case the mixing device has more than one drive shaft, the drive shafts can rotate in opposite directions to each other in order to improve mixing of the individual components in the mixing trough.
Durch die Anordnung des Vorsprungs im Bereich des wenigstens einen Sicherungsmittels kann nun das das Mischelement umgebende Material kurzzeitig, in Bezug auf die Längsachse der Antriebswelle, nach radial außen gedrängt werden. Hierdurch kann das Material, welches durch den Vorsprung nach radial außen gedrängt wurde, nach dem Passieren des Vorsprungs, in einer in Bezug auf die Antriebswelle im Wesentlichen radialen Richtung wieder auf diese zu strömen. Da in dem Bereich des radialen Rückstroms des Materials die Sicherungsmittel angeordnet sind, sind diese maßgeblich dem radialen Rückstrom des Materials, aber, wenn überhaupt, nur sehr geringfügig einem in Umfangsrichtung um die Antriebswelle verlaufenden Materialstrom ausgesetzt, welcher durch eine Rotation der Antriebswelle beziehungsweise des Mischelements relativ zu dem vermischenden Material hervorgerufen wird. Folglich können die durch einen jeweiligen Vorsprung geschützten Sicherungsmittel deutlich geringeren Abrasionskräften ausgesetzt werden, im Vergleich zu Sicherungsmitteln, welche nicht durch einen solchen Vorsprung geschützt sind. Im Ergebnis können die Mischelemente zu Wartungs- oder Austauschzwecken in der vorbestimmten Weise durch Lösen der Sicherungsmittel von der Antriebswelle entfernt werden. Ferner kann verhindert werden, dass die Sicherungsmittel derart durch die Abrasionskräfte des zu vermischenden Materials beschädigt oder abgenutzt werden, dass sie ihre Sicherungswirkung verlieren und sich ein jeweiliges Mischelement in einer unkontrollierten Weise von der Antriebswelle löst.By arranging the projection in the area of the at least one securing means, the material surrounding the mixing element can now be briefly pushed radially outwards in relation to the longitudinal axis of the drive shaft. As a result, the material which was pushed radially outwards by the projection can flow back towards the drive shaft in a direction which is essentially radial in relation to the drive shaft after passing the projection. Since the securing means are arranged in the area of the radial return flow of the material, they are significantly exposed to the radial return flow of the material, but, if at all, only very slightly exposed to a material flow running in the circumferential direction around the drive shaft, which is caused by a rotation of the drive shaft or the mixing element relative to the mixing material. Consequently, the securing means protected by a respective projection can be exposed to significantly lower abrasion forces compared to securing means which are not protected by such a projection. As a result, the mixing elements can be removed from the drive shaft for maintenance or replacement purposes in the predetermined manner by loosening the securing means. Furthermore, it can be prevented that the securing means are damaged or worn by the abrasive forces of the material to be mixed to such an extent that they lose their The locking effect may be lost and a mixing element may become detached from the drive shaft in an uncontrolled manner.
Insbesondere kann der Vorsprung, entgegen der Rotationsrichtung des Mischwerkzeugs betrachtet, vor dem zugeordneten Sicherungsmittel angeordnet sein. Durch diese Anordnung des Vorsprungs kann gewährleistet werden, dass in diesem Bereich das zu vermischende Material verdrängt wird, bevor es mit dem diesem Vorsprung zugeordneten Sicherungsmittel in Kontakt kommt. In anderen Worten entsteht durch die Rotation des Mischelements eine in Umfangsrichtung um die Antriebswelle verlaufende Relativströmung zwischen dem zu vermischenden Material und dem Mischelement, wobei diese Relativströmung, wie weiter oben beschrieben, einen abrasiven Effekt auf das Sicherungsmittel haben kann. Wird der Relativstrom nun kurz vor dem Sicherungsmittel durch den Vorsprung umgeleitet, so kann der abrasive Effekt an dem Sicherungsmittel deutlich reduziert werden.In particular, the projection can be arranged in front of the associated securing means, viewed against the direction of rotation of the mixing tool. This arrangement of the projection can ensure that the material to be mixed is displaced in this area before it comes into contact with the securing means associated with this projection. In other words, the rotation of the mixing element creates a relative flow running in the circumferential direction around the drive shaft between the material to be mixed and the mixing element, whereby this relative flow, as described above, can have an abrasive effect on the securing means. If the relative flow is now diverted by the projection shortly before the securing means, the abrasive effect on the securing means can be significantly reduced.
In möglichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können zwei Paare von Sicherungsmitteln bereitgestellt sein, wobei die beiden Paare insbesondere zu der Antriebswelle diametral entgegengesetzt angeordnet sein können. Das heißt, ein jeweiliges Mischelement kann beidseits der Längsachse der Antriebswelle und dort jeweils an zwei Stellen mit Sicherungsmitteln gesichert sein, um zumindest eine rotatorische Bewegung des Mischelements um die Längsachse der Antriebswelle relativ zu dieser zu vermeiden.In possible embodiments of the present invention, two pairs of securing means can be provided, wherein the two pairs can be arranged diametrically opposite to the drive shaft. This means that a respective mixing element can be secured on both sides of the longitudinal axis of the drive shaft and at two points there in order to prevent at least one rotational movement of the mixing element about the longitudinal axis of the drive shaft relative to the latter.
Dabei kann einem jeweiligen Paar von Sicherungsmitteln ein einzelner gemeinsamer Vorsprung zugeordnet sein. Hierdurch kann die Relativströmung des zu vermischenden Materials gleichmäßig an dem Mischelement durch den Vorsprung umgelenkt werden und/oder ein seitliches Umströmen eines jeweiligen Vorsprungs kann verhindert werden.In this case, a single common projection can be assigned to each pair of securing means. As a result, the relative flow of the material to be mixed can be evenly diverted on the mixing element by the projection and/or a lateral flow around a respective projection can be prevented.
Gemessen entlang der Längsachse der Antriebswelle beziehungsweise einer Aufnahme für die Antriebswelle des Mischelements kann sich wenigstens ein Vorsprung, insbesondere alle Vorsprünge, über im Wesentlichen die gesamte Breite des Mischelements erstrecken. Auch hierdurch kann eine Relativströmung zwischen dem zu vermischenden Material und dem Mischelement über die gesamte Breite des Mischelements hinweg im Wesentlichen gleich sein, das heißt in einer gleichen Weise umgelenkt werden.Measured along the longitudinal axis of the drive shaft or a receptacle for the drive shaft of the mixing element, at least one projection, in particular all projections, can extend over essentially the entire width of the mixing element. This also allows a relative flow between the material to be mixed and the mixing element to be essentially the same across the entire width of the mixing element, i.e. to be deflected in the same way.
Vorteilhafterweise können die Sicherungsmittel Gewindeabschnitte und dazu passende Muttern aufweisen, welche dazu eingerichtet sind, mit den Gewindeabschnitten derart verbunden zu werden, dass ein Aufschrauben der Muttern auf den jeweiligen Gewindeabschnitt eine Befestigung des Mischelements an der Antriebswelle sichert. Die Ausgestaltung des Sicherungsmittels mit Gewindeabschnitten und dazu passenden Muttern kann es, beispielsweise im Vergleich zu Sicherungsmitteln, welche einen Splint oder einen Rastmechanismus verwenden, ermöglichen, dass eine Klemmkraft des Mischelements auf die Antriebswelle genau festgelegt und eingestellt werden kann, zum Beispiel durch die Verwendung eines Drehmomentschlüssels. Ferner kann einer auf einen Gewindeabschnitt aufgeschraubten Mutter eine Kontermutter zugeordnet werden, welche ein selbstständiges Lösen der Mutter verhindern kann und somit eine Sicherung des Mischelements an der Antriebswelle weiter verbessern kann. Dabei ist es beispielsweise denkbar, dass ein Sicherungsmittel mehr als einen Gewindeabschnitt aufweist, wobei jeder Gewindeabschnitt jeweils mit Muttern versehen wird, um das Mischelement an der Antriebswelle zu sichern. Beispielsweise kann das Sicherungsmittel im Wesentlichen U-förmig ausgebildet sein, wobei an den beiden freien Enden der U-Form jeweils ein Gewindeabschnitt vorgesehen sein kann. So kann die Antriebswelle von der U-Form umfasst werden, das Mischelement auf die freien Enden der U-Form aufgesteckt werden und anschließend die Gewindeabschnitte mit Muttern versehen werden, um die Antriebswelle zwischen der Basis der U-Form und dem Mischelement einzuklemmen. In diesem Zusammenhang kann es sich anbieten, dass die Antriebswelle einen nicht-kreisförmigen Querschnitt aufweist und das Sicherungsmittel und/oder das Mischelement eine dazu passende Aufnahme aufweist, sodass, im montierten Zustand des Mischelements an der Antriebswelle, eine rotatorische Relativbewegung zwischen Mischelement und Antriebswelle um die Längsachse der Antriebswelle verhindert werden kann.Advantageously, the securing means can have threaded sections and matching nuts, which are designed to be connected to the threaded sections in such a way that screwing the nuts onto the respective threaded section secures the mixing element to the drive shaft. The design of the securing means with threaded sections and matching nuts can make it possible, for example in comparison to securing means that use a split pin or a locking mechanism, for a clamping force of the mixing element on the drive shaft to be precisely defined and adjusted, for example by using a torque wrench. Furthermore, a nut screwed onto a threaded section can be assigned a lock nut, which can prevent the nut from loosening on its own and can thus further improve the securing of the mixing element on the drive shaft. It is conceivable, for example, for a securing means to have more than one threaded section, each threaded section being provided with nuts in order to secure the mixing element to the drive shaft. For example, the securing means can be essentially U-shaped, with a threaded section being provided at each of the two free ends of the U-shape. The drive shaft can be enclosed by the U-shape, the mixing element can be placed on the free ends of the U-shape and then the threaded sections can be provided with nuts in order to clamp the drive shaft between the base of the U-shape and the mixing element. In this context, it can be advisable for the drive shaft to have a non-circular cross-section and for the locking means and/or the mixing element to have a suitable receptacle so that, when the mixing element is mounted on the drive shaft, a rotational relative movement between the mixing element and the drive shaft around the longitudinal axis of the drive shaft can be prevented.
Dabei kann jedem Abschnitt, an welchem eine Mutter angeordnet ist, insbesondere nur diesen Abschnitten, ein Vorsprung zugeordnet sein. Es hat sich gezeigt, dass eine Abrasion beziehungsweise eine Zerstörung der Muttern besonders nachteilige Auswirkungen darauf haben kann, ein jeweiliges Mischelement von der Antriebswelle entfernen zu können. Daher sollte vorzugsweise an allen Stellen, an welchen im montierten Zustand des Mischelements Muttern angeordnet sind, der Relativstrom des zu vermischenden Materials von den Muttern weggeleitet werden.In this case, a projection can be assigned to each section on which a nut is arranged, in particular only to these sections. It has been shown that abrasion or destruction of the nuts can have particularly detrimental effects on the ability to remove a particular mixing element from the drive shaft. Therefore, the relative flow of the material to be mixed should preferably be directed away from the nuts at all points at which nuts are arranged when the mixing element is mounted.
Alternativ oder zusätzlich können die Sicherungsmittel Schrauben aufweisen, welche insbesondere einen nicht-kreisförmigen, vorzugsweise sechskantförmigen, Kopf aufweisen. Somit können Standardkomponenten als Sicherungsmittel verwendet werden, wodurch die Herstellkosten beziehungsweise die Wartungskosten einer entsprechenden Mischeinrichtung deutlich reduziert werden können.Alternatively or additionally, the securing means can comprise screws which in particular have a non-circular, preferably hexagonal, head. Standard components can thus be used as securing means, whereby the manufacturing costs or the maintenance costs of a corresponding mixing device can be significantly reduced.
Ferner kann ein jeweiliger nicht-kreisförmiger, vorzugsweise sechskantförmiger, Schraubenkopf, im montierten Zustand des Mischelements, in einer entsprechenden Ausnehmung des Mischelements aufgenommen sein, so dass eine Rotation der Schraube um ihre Längsachse verhindert ist. Auf diese Weise kann auch der Schraubenkopf durch das Versenken des Schraubenkopfs in dem Mischelement vor den Abrasivkräften der Relativströmung des zu vermischenden Materials entlang des Mischelements geschützt werden. Ist der nicht-kreisförmige Schraubenkopf in Bezug auf eine Außenseite des Mischelements versenkt in einer entsprechenden Ausnehmung angeordnet, kann es der Fall sein, dass das Mischelement durch das Aufschrauben von Muttern auf entsprechende Gewindeabschnitte der Schraube an der Antriebswelle befestigt beziehungsweise nur durch Lösen der Muttern von den Gewindeabschnitten von der Antriebswelle gelöst werden kann.Furthermore, a respective non-circular, preferably hexagonal, screw head can be accommodated in a corresponding recess in the mixing element when the mixing element is assembled, so that rotation of the screw about its longitudinal axis is prevented. In this way, the screw head can also be protected from the abrasive forces of the relative flow of the material to be mixed along the mixing element by countersinking the screw head in the mixing element. If the non-circular screw head is arranged countersunk in a corresponding recess with respect to an outer side of the mixing element, it can be the case that the mixing element can be attached to the drive shaft by screwing nuts onto corresponding threaded sections of the screw or can only be released from the drive shaft by loosening the nuts from the threaded sections.
Vorteilhafterweise kann das Mischelement einen Mischarm und ein Gegenstück umfassen, wobei der Mischarm und das Gegenstück dazu eingerichtet sind, die Antriebswelle zwischen sich aufzunehmen und miteinander unter Verwendung der Sicherungsmittel verbunden zu werden. Das Gegenstück kann hier als eine Schelle wirken, welche dem Mischarm in Bezug auf die Antriebswelle diametral entgegengesetzt angeordnet ist. Mit Bezug auf das weiter oben beschriebene, U-förmig ausgebildete Sicherungsmittel, kann das Gegenstück als Basis der U-Form betrachtet werden, wobei das Gegenstück mit Sicherungsmitteln versehen werden/sein kann, welche die oben beschriebenen Gewindeabschnitte bereitstellen.Advantageously, the mixing element can comprise a mixing arm and a counterpart, wherein the mixing arm and the counterpart are adapted to receive the drive shaft between them and to be connected to one another using the securing means. The counterpart can here act as a clamp which is arranged diametrically opposite the mixing arm in relation to the drive shaft. With reference to the U-shaped securing means described above, the counterpart can be considered as the basis of the U-shape, wherein the counterpart can be provided with securing means which provide the threaded portions described above.
Der Mischarm und das Gegenstück können miteinander zwischen sich eine polygonal, insbesondere sechseckig, geformte Aufnahme für die Antriebswelle bereitstellen. Wie bereits weiter oben im Zusammenhang mit einer Antriebswelle beschrieben, welche einen nicht-kreisförmigen Querschnitt aufweist, kann so verhindert werden, dass eine rotatorische Verlagerung zwischen dem Mischelement und der Antriebswelle stattfindet. Insbesondere kann die Aufnahme zu einem Querschnitt der Antriebswelle formschlüssig passend ausgebildet sein.The mixing arm and the counterpart can provide a polygonal, in particular hexagonal, shaped receptacle for the drive shaft between them. As already described above in connection with a drive shaft which has a non-circular cross-section, this can prevent a rotational displacement between the mixing element and the drive shaft. In particular, the receptacle can be designed to fit a cross-section of the drive shaft in a form-fitting manner.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung können sämtliche Muttern zur Sicherung des Mischelements an der Antriebswelle im montierten Zustand des Mischelements an dem Gegenstück angeordnet sein. Eine entsprechende Ausführungsform kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass der Mischarm mit, beispielsweise vier, Durchgangslöchern versehen ist, durch welche hindurch Schrauben geführt werden können, sodass deren Gewindeabschnitte zu einer Aufnahme des Mischarms für die Antriebswelle hin vorstehen. Dabei können nicht-kreisförmige Schraubenköpfe in einer entsprechenden Ausnehmung des Mischelements versenkt aufgenommen sein. Ist der Mischarm mit den Schrauben an der Antriebswelle angeordnet, so kann das Gegenstück auf die Schrauben von einer zu dem Mischarm diametral entgegengesetzten Seite der Antriebswelle aufgeschoben werden, sodass die Gewindeabschnitte durch das Gegenstück hindurchtreten. Anschließend können Muttern auf die Gewindeabschnitte der Schrauben aufgeschraubt werden, um eine Klemmkraft zwischen Gegenstück und Mischarm auf die Antriebswelle zu erzeugen und so das Mischelement an der Antriebswelle zu sichern.In an advantageous development of the present invention, all nuts for securing the mixing element to the drive shaft can be arranged on the counterpart when the mixing element is in the assembled state. A corresponding embodiment can, for example, be designed such that the mixing arm is provided with, for example, four, through holes through which screws can be guided so that their threaded sections protrude towards a receptacle of the mixing arm for the drive shaft. Non-circular screw heads can be countersunk in a corresponding recess in the mixing element. If the mixing arm is arranged with the screws on the drive shaft, the counterpart can be pushed onto the screws from a side of the drive shaft diametrically opposite to the mixing arm so that the threaded sections pass through the counterpart. Nuts can then be screwed onto the threaded sections of the screws in order to generate a clamping force between the counterpart and the mixing arm on the drive shaft and thus secure the mixing element to the drive shaft.
In dem Fall, dass sämtliche Muttern zur Sicherung des Mischelements an der Antriebswelle an dem Gegenstück angeordnet sind, kann es vorteilhaft sein, dass alle Vorsprünge des Mischelements an dem Gegenstück angeordnet sind und der Mischarm frei von solchen Vorsprüngen ist.In the event that all nuts for securing the mixing element to the drive shaft are arranged on the counterpart, it may be advantageous that all projections of the mixing element are arranged on the counterpart and the mixing arm is free of such projections.
Vorteilhafterweise kann ein radialer Abstand einer Außenseite des Mischelements zu einer Rotationsachse des Mischelements im Bereich wenigstens eines Vorsprungs, entgegen der Rotationsrichtung des Mischwerkzeugs betrachtet, allmählich ansteigen und nach dem Überschreiten eines maximalen radialen Abstands, vergleichsweise zum Anstieg des radialen Abstands, schlagartig abfallen. Somit kann die Strömungsrichtung der Relativströmung des zu vermischenden Materials entlang des Mischelements im Bereich der Antriebswelle in einer besonders vorteilhaften Weise von einer Relativströmung, welche im Wesentlichen entlang der Umfangsrichtung der Antriebswelle verläuft, in eine Relativströmung umgelenkt werden, welche relativ zu der Längsachse der Antriebswelle im Wesentlichen radial ausgerichtet ist oder welche zumindest einen Richtungsvektor aufweist, welcher, im Vergleich zu einer reinen Relativströmung in Umfangsrichtung, einen größer Anteil in radialer Richtung hat. So kann der abrasive Effekt, welcher üblicherweise bei einer Relativströmungsrichtung am stärksten ist, welche zu einer Schraubachse einer jeweiligen Mutter im Wesentlichen orthogonal verläuft, deutlich reduziert werden.Advantageously, a radial distance from an outer side of the mixing element to a rotation axis of the mixing element in the region of at least one projection can gradually increase, viewed against the direction of rotation of the mixing tool, and can suddenly decrease after exceeding a maximum radial distance, compared to the increase in the radial distance. Thus, the flow direction of the relative flow of the material to be mixed along the mixing element in the region of the drive shaft can be diverted in a particularly advantageous manner from a relative flow that runs essentially along the circumferential direction of the drive shaft to a relative flow that is aligned essentially radially relative to the longitudinal axis of the drive shaft or that has at least one direction vector that has a larger proportion in the radial direction compared to a pure relative flow in the circumferential direction. In this way, the abrasive effect, which is usually strongest in a relative flow direction that runs essentially orthogonal to a screw axis of a respective nut, can be significantly reduced.
In einem weiteren Aspekt wird die vorliegende Erfindung durch eine industrielle Mischeinrichtung gelöst, umfassend
einen Mischtrog,
wenigstens eine in dem Mischtrog angeordnete und relativ zu dem Mischtrog rotierbare Antriebswelle, und
ein erfindungsgemäßes Mischelement, welches unter Verwendung von Sicherungsmitteln mit der Antriebswelle zumindest drehfest derart verbunden ist, dass eine Rotation der Antriebswelle eine Rotation des Mischwerkzeugs hervorruft.In a further aspect, the present invention is solved by an industrial mixing device comprising
a mixing trough,
at least one drive shaft arranged in the mixing trough and rotatable relative to the mixing trough, and
a mixing element according to the invention, which is connected to the drive shaft at least in a rotationally fixed manner using securing means is that a rotation of the drive shaft causes a rotation of the mixing tool.
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass sämtliche Merkmale, Vorteile und Effekte, welche in Bezug auf das erfindungsgemäße Mischelement beschrieben worden sind, auch auf die erfindungsgemäße Mischeinrichtung anwendbar sein können, und umgekehrt.It should be noted at this point that all features, advantages and effects which have been described with reference to the mixing element according to the invention can also be applied to the mixing device according to the invention, and vice versa.
So kann, wie eingangs erwähnt, die erfindungsgemäße Mischeinrichtung dazu eingerichtet sein, verschiedene Feststoffe miteinander zu vermischen, um beispielsweise Beton, Asphalt oder mineralische Gemische herzustellen.Thus, as mentioned at the beginning, the mixing device according to the invention can be designed to mix different solids with one another in order to produce, for example, concrete, asphalt or mineral mixtures.
Üblicherweise wird eine Mischeinrichtung, welche eine einzelne Antriebswelle mit einer Mehrzahl von daran angeordneten Mischelementen aufweist, als „Einzelwellenmischer“ bezeichnet, wohingegen eine erfindungsgemäße Mischeinrichtung, welche zwei Antriebswellen mit jeweils einer Mehrzahl von daran angeordneten Mischelementen aufweist, als „Doppelwellenmischer“ bezeichnet wird.Typically, a mixing device which has a single drive shaft with a plurality of mixing elements arranged thereon is referred to as a “single-shaft mixer”, whereas a mixing device according to the invention which has two drive shafts, each with a plurality of mixing elements arranged thereon, is referred to as a “double-shaft mixer”.
Bei einer Doppelwellenmischeinrichtung können sich die Antriebswellen zueinander gegenläufig in dem Mischtrog drehen, um eine Durchmischung der unterschiedlichen Feststoffe zu verbessern. Demgemäß können wenigstens manche der Mehrzahl der Mischelemente der einen Antriebswelle abweichend, insbesondere gespiegelt, relativ zu einem entsprechenden Mischelement der anderen Antriebswelle angeordnet sein. Ferner kann wenigstens ein Mischarm einer Mehrzahl von Mischelementen, welche an einer gemeinsamen Antriebswelle angeordnet sind, gegensätzlich zu den übrigen Mischarmen dieser Mehrzahl von Mischelementen angeordnet sein. Dabei können jedoch alle Gegenstücke der Mehrzahl von Mischelementen einer Antriebswelle zueinander gleich (in Bezug auf die Ausrichtung in oder entgegen der vorbestimmten Rotationsrichtung) ausgerichtet sein. Beispielsweise kann eine erste Gruppe der Mehrzahl von Mischelementen einer einzelnen Antriebswelle gemäß der Rotationsrichtung der Antriebswelle angeordnet sein und eine zweite Gruppe von Mischelementen derselben Mehrzahl von Mischelementen, insbesondere ein einzelnes Mischelement dieser Mehrzahl von Mischelementen, kann zu der ersten Gruppe von Mischelementen identisch ausgebildete Mischelemente aufweisen, deren Mischarme aber in einer zu der Rotationsrichtung der Antriebswelle entgegengesetzten Weise montiert sind.In a double-shaft mixing device, the drive shafts can rotate in opposite directions to one another in the mixing trough in order to improve the mixing of the different solids. Accordingly, at least some of the plurality of mixing elements of one drive shaft can be arranged differently, in particular mirrored, relative to a corresponding mixing element of the other drive shaft. Furthermore, at least one mixing arm of a plurality of mixing elements arranged on a common drive shaft can be arranged opposite to the other mixing arms of this plurality of mixing elements. However, all counterparts of the plurality of mixing elements of a drive shaft can be aligned the same to one another (in terms of orientation in or against the predetermined direction of rotation). For example, a first group of the plurality of mixing elements of a single drive shaft can be arranged according to the direction of rotation of the drive shaft and a second group of mixing elements of the same plurality of mixing elements, in particular a single mixing element of this plurality of mixing elements, can have mixing elements that are identical to the first group of mixing elements, but whose mixing arms are mounted in a manner opposite to the direction of rotation of the drive shaft.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden in größerem Detail anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden. Es stellt dar:
-
1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Mischelements; -
2 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Mischelements aus1 ; und -
3 eine Mehrzahl von Mischelementen in einer Anordnung, wie sie an einer Antriebswelle einer erfindungsgemäßen Mischeinrichtung angebracht werden können.
-
1 a side view of a mixing element according to the invention; -
2 a perspective view of the mixing element according to the invention1 ; and -
3 a plurality of mixing elements in an arrangement as they can be attached to a drive shaft of a mixing device according to the invention.
In
An seinem in
Zwischen dem Mischarm 12 und dem Gegenstück 14 ist im montierten Zustand des Mischelements 10 eine Aufnahme 20 gebildet, welche dazu eingerichtet ist, mit der Außenseite einer Antriebswelle (hier nicht dargestellt) einzugreifen, um das Mischelement 10 zumindest rotatorisch an der Antriebswelle zu sichern.In the assembled state of the mixing
In
Die Vorsprünge 22 sind dabei derart angeordnet, dass sie den Positionen der Sicherungsmittel 18 in Bezug auf die Relativströmung zwischen Mischelement und umgebendem Material vorgelagert sind, sodass die Sicherungsmittel besser vor den abrasiven Kräften des zu vermischenden Materials geschützt werden können. Die vorbestimmen Positionen, an welchen Sicherungsmittel 18 im montierten Zustand des Mischelements 10 angeordnet sind, sind in
In
In
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2023
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Liebherr: Doppelwellenmischer, Prospekt, URL: https://www.liebherr.com/de/deu/produkte/baumaschinen/betontechnik/mischersysteme/doppelwellenmischer/details/85975.html#!/content=table_module_downloads_1, Archiviert in http://www.archive.org am 27.05.2022 [abgerufen am 09.11.2023] |
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