DE3624832A1

DE3624832A1 - Device for running a positive mixer

Info

Publication number: DE3624832A1
Application number: DE19863624832
Authority: DE
Inventors: Rudolf Hagenmueller
Original assignee: TEKA MASCHINENBAU GmbH
Current assignee: TEKA MASCHINENBAU GmbH
Priority date: 1986-07-23
Filing date: 1986-07-23
Publication date: 1988-01-28
Also published as: DE3624832C2

Abstract

In a positive mixer (1) with a fixed ring trough (2) and a centrally arranged hollow cylinder (2') a central slow-running hydraulic motor (3) is installed, whose axis (4) runs a rotor (5), to which standard mixing tools (6) and an intense turbulator (8) are attached. The turbulator (8) is run through a high-speed hydraulic motor (9). Both hydraulic motors (3, 9) are run jointly via an adjustable hydraulic pump (10) and pipelines (11, 12, 13). The axis (4) of the central hydraulic motor (3) has been drilled through. Pipelines (11.3, 12.3, 13.3) lead from the hydraulic connections (16) at the end of the axis (4) to the turbulator hydraulic motor (9). In these pipelines an adjustable valve (17) has been inserted, which carries out the switching of the hydraulic drive power between the two hydraulic motors (3, 9). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Antreiben eines Zwangsmischers, insbesondere eines Ringtrogmischers, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for driving a Compulsory mixer, in particular a ring trough mixer, according to the preamble of claim 1.

Ein derartiger Ringtrogmischer ist handelsüblich. Der Ringtrog bzw. Ringkanal, in dem sich Mischwerkzeuge bewegen, entsteht dadurch, daß im Zentrum eines zylindrischen Behälters ein Hohlzylinder eingebaut wird. In diesem Hohlzylinder ist der Antrieb bzw. das Getriebe für den Antrieb der Mischwerkzeuge gelagert.Such a ring trough mixer is commercially available. The Ring trough or ring channel in which mixing tools move, arises from the fact that in the center of a cylindrical Container a hollow cylinder is installed. In this Hollow cylinder is the drive or gearbox for the Drive of the mixing tools stored.

Als Antriebsmotor für die Mischwerkzeuge findet ein Elektromotor Anwendung, insbesondere Asynchronmotor mit nachgeschaltetem Getriebe. Die Mischwerkzeuge laufen mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit im feststehenden Ringtrog um.As a drive motor for the mixing tools Electric motor application, especially with asynchronous motor downstream transmission. The mixing tools run with the substantially constant speed in the fixed Ring trough around.

Um die Drehzahl der Mischwerkzeuge beeinflussen zu können, ist es bekannt, den zentralen Antriebsmotor nicht direkt aus dem Netz zu speisen, sondern über einen elektronischen Frequenzwandler. Diese Lösung führt zwar zum gewünschten Erfolg, sie ist jedoch sehr kostspielig und relativ störanfällig.In order to be able to influence the speed of the mixing tools, it is known not to directly turn off the central drive motor to feed the network, but via an electronic one Frequency converter. This solution leads to the desired one Success, but it is very expensive and relative prone to failure.

Die gleiche Beurteilung gilt auch für den Versuch, als zentralen Antriebsmotor einen Gleichstrommotor zu verwenden. Gleichstrommotoren sind zwar sehr gut regelbar, benötigen jedoch ebenfalls elektronische Gleichrichter und Spannungsregler.The same assessment also applies to the attempt as central drive motor to use a DC motor. DC motors can be regulated very well, need however also electronic rectifiers and Voltage regulator.

Eine Sonderstellung unter den Mischwerkzeugen für Zwangsmischer, insbesondere Ringtrogmischer, nehmen die sogenannten Wirbler ein. Es handelt sich hierbei um Werkzeuge mit einem schnellaufenden Antriebsmotor, der mit den übrigen Werkzeugen umläuft.A special position among the mixing tools for Compulsory mixers, especially ring trough mixers, take the so-called vortex. These are tools with a high-speed drive motor that with the rest Tools circulates.

Als Antrieb für den Wirbler benutzt das eingangs beschriebene handelsübliche Gerät einen Hydromotor. Diesem muß die Hydraulikflüssigkeit über eine spezielle Drehdurchführung zugeführt werden. Hierzu muß auf dem zentralen Rotor, an dem die Mischerwerkzeuge sowie der Wirbler befestigt sind, eine spezielle Drehdurchführung montiert werden. Eine derartige Konstruktion ist bekannt aus dem DE-GM 84 30 087. Eine solche Drehdurchführung ist voluminös und teuer.The drive described above is used as the drive for the swirler commercially available device a hydraulic motor. The must Hydraulic fluid via a special rotating union are fed. To do this, the central rotor on which the mixer tools and the swirler are attached, one special rotating union. Such one Construction is known from DE-GM 84 30 087. Such Rotary unions are bulky and expensive.

Es ist bekannt, die Wirbler auch mechanisch anzutreiben. Dabei rollt ein Ritzel auf einem feststehenden Zahnkranz ab. über geeignete Übertragungselemente wie Ketten oder Zahnräder wird die Drehung des Ritzels auf die Achse des Wirblers Übertragen. Hierbei sind Drehzahl und Drehrichtung der Wirblerachse zwangsweise abhängig von der Drehzahl und Drehrichtung der Mischwerkzeuge. Diese Konstruktion bietet praktisch keine Variationsmöglichkeiten.It is known to mechanically drive the vortex. A pinion rolls on a fixed ring gear. via suitable transmission elements such as chains or gears the rotation of the pinion on the axis of the whirl Transfer. The speed and direction of rotation are the Whirl axis necessarily depending on the speed and Direction of rotation of the mixing tools. This construction offers practically no variation possibilities.

Es ist auch bekannt, den Wirbler über einen drehzahlregelbaren Elektromotor anzutreiben. Hierbei ist zwar die erwünschte Unabhängigkeit zwischen Mischwerkzeugen und Wirbler gegeben. Zu den bereits oben beschriebenen Nachteilen dieser Lösung kommt der zusätzliche Raumbedarf und insbesondere die Notwendigkeit einer Drehdurchführung für die elektrische Antriebsleistung des Wirbler-Elektromotors.It is also known to use a swirler to drive speed-adjustable electric motor. This is true the desired independence between mixing tools and Given vortex. The disadvantages already described above this solution comes with the additional space and in particular the need for a rotating union for the electrical drive power of the swirler electric motor.

Allen bekannten Vorrichtungen ist bisher gemeinsam, daß immer zwei getrennte Antriebe vorgesehen sind. Jeder Antrieb hat eine vorher festgelegte Maximalleistung. Die Speisevorrichtungen für die beiden Antriebe sind jeweils auf die maximale Leistung ausgelegt.So far, all known devices have in common that always two separate drives are provided. Every drive has a predetermined maximum power. The Feeding devices for the two drives are each on designed for maximum performance.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die nur ein einziges Speiseaggregat für beide Antriebsmotoren benötigt und es trotzdem gestattet, beide Antriebsmotoren unabhängig voneinander in Drehzahl und Leistung zu steuern.The present invention has for its object a Specify device of the type mentioned, the only one only supply unit required for both drive motors and still allows both drive motors to be independent to control each other in speed and power.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.This problem is solved by the characteristic features of claim 1.

Damit ergeben sich die Vorteile, daß die Drehzahlen der Standard-Mischwerkzeuge und die Drehzahl des Intensiv-Wirblers unabhängig voneinander und stufenlos eingestellt werden können, wobei die Antriebsleistung der Hydraulikpumpe optimal ausgenutzt werden kann, indem beispielsweise zu Beginn des Mischvorgangs nur der Werkzeuge-Antriebsmotor mit Hydraulikdruck versorgt wird, während im weiteren Verlauf des Mischvorgangs die Drehzahl des Wirblers hochgefahren und dafür die Drehzahl der Standard-Mischwerkzeuge entsprechend reduziert wird. Die konstruktionsbedingt zur Verfügung stehende Leistung der Hydro-Pumpe kann also optimal jeweils auf den Hydromotor verzweigt werden, dessen Funktion gerade die für das Mischergebnis wichtigste ist. Der andere Hydromotor erhält während dieser Zeit den Leistungsrest zugeführt, was bei Hydromotoren ohne weiteres möglich und zulässig ist.This has the advantages that the speeds of the Standard mixing tools and the speed of the Intensive whirlers are independent of each other and continuously can be adjusted, the drive power of the Hydraulic pump can be used optimally by for example at the beginning of the mixing process only the Tools drive motor is supplied with hydraulic pressure the speed during the further course of the mixing process of the swirler and the speed of the Standard mixing tools are reduced accordingly. The performance of the Hydro pump can therefore optimally use the hydraulic motor be branched, whose function is precisely that for the Mixing result is most important. The other hydromotor receives during this time the rest of the power supplied, which at Hydromotors are easily possible and permissible.

Von besonderem Vorteil ist jedoch, daß der Werkzeug-Antriebsmotor, bei dem es sich gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung um einen Radialkammer-Hydromotor handelt, gleichzeitig die Funktion der bisher vorgesehenen gesonderten, relativ teuren Drehdurchführung übernimmt. Bei Hydromotoren mit feststehendem Gehäuse ist diese Drehdurchführung schon vorgesehen. Es ist also lediglich noch erforderlich, die entsprechenden Hydraulik-Bohrungen bis zum Ende der Motorachse zu verlängern und dort geeignete Hydro-Anschlüsse vorzusehen. Da diese Anschlüsse mit der Achse mitrotieren, kann von den Anschlüssen zu dem Wirbler-Hydromotor eine feste Verrohrung verlegt werden, wobei hier noch ein steuerbares Ventil eingefügt werden muß, welches die Verzweigung des Hydraulikdrucks zwischen den beiden Antriebsmotoren gewährleistet.However, it is particularly advantageous that the Tool drive motor, which is according to a advantageous embodiment of the invention by a Radial chamber hydraulic motor acts, at the same time the function the previously provided separate, relatively expensive Rotary union takes over. With hydraulic motors with fixed housing is this rotary union intended. So it is only necessary that corresponding hydraulic holes until the end of Extend motor axis and there suitable hydraulic connections to provide. Since these connections rotate with the axis, can be fixed from the connections to the swirler hydraulic motor Piping to be laid, here still a controllable Valve must be inserted, which is the branch of the Hydraulic pressure between the two drive motors guaranteed.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Hydro-Pumpe regelbar. Damit ist eine Anpassung der Hydraulik-Pumpenleistung an den Füllungsgrad des Ringtrogs bzw. an die Eigenschaften des zu mischenden Materials möglich.According to a preferred development of the invention Hydraulic pump adjustable. This is an adjustment of the Hydraulic pump performance to the filling level of the ring trough or the properties of the material to be mixed possible.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Ventil elektrisch angesteuert, wobei gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung die Übertragung der elektrischen Steuersignale über einen Dreh-Übertrager im Zentrum des die Werkzeuge tragenden Rotors erfolgt.According to a preferred development of the invention, this is Valve electrically controlled, according to a preferred Development of the invention, the transmission of electrical Control signals via a rotary transformer in the center of the Tool carrying rotor takes place.

Um die Drehzahl der Mischwerkzeuge entweder konstant halten oder gemäß einer gewünschten Drehzahlkurve steuern zu können, ist an der Achse des Werkzeug-Hydromotors ein Tachometer angeflanscht.To keep the speed of the mixing tools either constant or to be able to control according to a desired speed curve, is a tachometer on the axis of the hydraulic tool flanged.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung in Form eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:Based on the drawing, the invention in the form of a Embodiment will be explained in more detail. Show it:

Fig. 1 auszugsweise einen Querschnitt durch einen Ring trogmischer und Fig. 1 extracts a cross section through a ring trogmischer and

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Bereich der Hydrau lik-Drehdurchführungen am zentralen Antriebsmo tor der Fig. 1. Fig. 2 shows a cross section through the area of the Hydrau lik rotary unions at the central Antriebsmo tor FIG. 1.

In den Zeichnungen erkennt man auszugsweise einen Querschnitt durch einen Ringtrogmischer 1 mit einem feststehenden Ringtrog 2, in dessen Zentrum ein Hohlzylinder 2′ montiert ist, der die zentralen Antriebsaggregate aufnimmt.In the drawings you can see extracts a cross section through a ring trough mixer 1 with a fixed ring trough 2 , in the center of which a hollow cylinder 2 'is mounted, which receives the central drive units.

Zentrales Antriebsaggregat ist ein Radialkammer-Hydromotor 3, dessen nach oben überstehende Achse 4 einen zentralen Rotor 5 trägt, an dem die eigentlichen Mischwerkzeuge, beispielsweise eine Schaufel 6 als Beispiel für ein Standard-Mischwerkzeug und ein Intensiv-Wirbler 8 befestigt sind.The central drive unit is a radial chamber hydraulic motor 3 , the upwardly projecting axis 4 of which carries a central rotor 5 to which the actual mixing tools, for example a blade 6 as an example of a standard mixing tool and an intensive swirler 8 , are attached.

Der Wirbler 8 ist mit Hilfe einer Konsole 7 am Rotor 5 montiert und wird über einen schnellaufenden Hydromotor 9 in Rotation versetzt.The whirler 8 is mounted on the rotor 5 with the aid of a bracket 7 and is set in rotation by a high-speed hydraulic motor 9 .

Beide Hydromotoren 3, 9 werden von einer gemeinsamen Hydro-Pumpe 10 mit Hydraulik-Flüssigkeit versorgt, und zwar über eine Druckspeiseleitung 11, eine Rückleitung 12 und eine Leckölleitung 13. Die Druckleitungen 11, 12 sind an Hydraulikanschlüssen 11.1, 12.1 am Drehdurchführungsteil 14 des zentralen Hydromotors 3 angeschlossen. Die Achse 4 des Hydromotors 3 ist nach oben durchbohrt und trägt geeignete Hydro-Anschlüsse 16. Von diesen ausgehend sind Rohrleitungen 11.3, 12.3, 13.3 zum Wirbler-Hydromotor 9 verlegt. Eine Drehdurchführung ist hier nicht mehr nötig, da die Achse 4 des zentralen Hydromotors 3 sich synchron dreht mit dem Wirbler-Hydromotor 9.Both hydraulic motors 3 , 9 are supplied with hydraulic fluid by a common hydraulic pump 10 , specifically via a pressure feed line 11 , a return line 12 and a leak oil line 13 . The pressure lines 11 , 12 are connected to hydraulic connections 11.1 , 12.1 on the rotary leadthrough part 14 of the central hydraulic motor 3 . The axis 4 of the hydraulic motor 3 is drilled upwards and carries suitable hydraulic connections 16 . Starting from these, pipes 11.3 , 12.3 , 13.3 are laid to the vortex hydraulic motor 9 . A rotating union is no longer necessary here, since the axis 4 of the central hydraulic motor 3 rotates synchronously with the vortex hydraulic motor 9 .

In die Hydraulikdruckleitung 11.3 und die entsprechende Rückleitung 12.3 ist ein extern steuerbares Proportionalventil 17 eingesetzt. Mit diesem Ventil 17 wird eine Verzweigung des Hydraulikdrucks zwischen den beiden Hydromotoren 3, 9 erreicht, wobei die jeweils zur Verfügung stehende Hydraulik-Gesamtleistung durch die Hydro-Pumpe 10 bereitgestellt wird.An externally controllable proportional valve 17 is inserted into the hydraulic pressure line 11.3 and the corresponding return line 12.3 . With this valve 17 , a branching of the hydraulic pressure between the two hydraulic motors 3 , 9 is achieved, with the total hydraulic power available in each case being provided by the hydraulic pump 10 .

Um sicherstellen zu können, daß die Drehzahl des Werkzeug-Hydromotors 3 auf jeden gewünschten Wert gesteuert werden kann, ist an dessen Achse 4 ein Tachometer 15 angeflanscht, dessen drehzahlproportionales Ausgangssignal die Hydropumpe 10 und das Ventil 17 in geeigneter Weise steuert.In order to be able to ensure that the speed of the hydraulic tool 3 can be controlled to any desired value, a tachometer 15 is flanged to its axis 4 , the speed-proportional output signal of which controls the hydraulic pump 10 and the valve 17 in a suitable manner.

Um das Ventil 17 steuern zu können, ist im Zentrum des Rotors 5 ein elektrischer Drehübertrager 18 für die Ventil-Steuersignale vorgesehen. Derartige Drehübertrager sind handelsüblich. Sie arbeiten entweder mit Schleifringen oder mittels elektromagnetischer Übertragung der Signale über einen Luftspalt.In order to be able to control the valve 17 , an electrical rotary transmitter 18 is provided in the center of the rotor 5 for the valve control signals. Such rotary transducers are commercially available. They work either with slip rings or by means of electromagnetic transmission of the signals through an air gap.

Gegenüber der bekannten Konstruktion, die einen Elektro-Getriebemotor als zentralen Antriebsmotor verwendet, läßt sich bei der vorliegenden Konstruktion die elektrische Sicherheit mit erheblich weniger Aufwand gewährleisten, da allenfalls der Antriebsmotor der Hydro-Pumpe noch ein Elektromotor ist, der in einfachster Weise berührungssicher untergebracht werden kann. Auch die elektrische Anschlußeinheit ist auf die Leistungsaufnahme nur dieses einen Elektromotors auszulegen. Hydro-Motoren sind sehr robust und langlebig und benötigen kein Getriebe. Durch einfaches Verstellen des Hydraulikdrucks läßt sich ihre Drehzahl zwischen Null und Maximaldrehzahl verstellen. Der Wegfall der besonderen Drehdurchführung für die Hydraulikversorgung des Wirbler-Hydromotors spart Platz und Kosten; an ihrer Stelle können bei Bedarf andere Drehdurchführungen vorgesehen werden, über die beispielsweise Dampf oder andere Medien zentral zugeführt werden können.Compared to the known construction, the one Electric gear motor used as the central drive motor in the present construction, the electrical Ensure security with considerably less effort because at most the drive motor of the hydraulic pump is still on Electric motor is the easiest to touch can be accommodated. Even the electrical one Connection unit is only this on the power consumption to design an electric motor. Hydro engines are very robust and durable and do not require a gearbox. By you can easily adjust the hydraulic pressure Adjust the speed between zero and maximum speed. The Elimination of the special rotating union for the Hydraulic supply to the vortex hydraulic motor saves space and Costs; in their place, others can, if necessary Rotary unions are provided, for example Steam or other media can be fed centrally.

Claims

1.Device for driving a compulsory mixer, in particular a ring trough mixer, with a slow-running, centrally arranged drive motor for moving the mixing tools, with a high-speed, co-rotating hydraulic motor for moving an intensive swirler and with a rotary feedthrough for the hydraulic fluid to and from the swirler -Hydromotor, characterized in that the tool drive motor (3) is a hydraulic motor, that the shaft (4) drilled through the tool-hydraulic motor (3) and is equipped with hydraulic connections (16) that, of the hydraulic connections ( 16 ) to the swirler hydraulic motor ( 9 ) pipelines ( 11.3 , 12.3 , 13.3 ) are laid, that in these pipes ( 11.3 , 12.3 , 13.3 ) an externally controllable proportional valve ( 17 ) is switched on and that both hydraulic drive motors ( 3 , 9 ) are fed by the same hydraulic pump ( 10 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the hydraulic pump ( 10 ) is adjustable.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the valve ( 17 ) is electrically controlled.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that a rotary transformer ( 18 ) is provided for the transmission of the electrical control signals.

5. The device according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that on the axis ( 4 ) of the hydraulic tool ( 3 ), a tachometer ( 15 ) is flanged.

6. The device according to claim 1, characterized in that the tool drive motor ( 3 ) is a radial chamber hydraulic motor.