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Vorrichtung zum Abschaben einer Rührwelle einer Rührmaschine - Dokument DE102004018801B4
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102004018801B4 14.07.2005
Titel Vorrichtung zum Abschaben einer Rührwelle einer Rührmaschine
Anmelder Wilhelm Niemann GmbH & Co., 49326 Melle, DE
Erfinder Niemann, Gerhard, 49326 Melle, DE
Vertreter Patentanwälte Kewitz & Kollegen Partnerschaft, 60325 Frankfurt
DE-Anmeldedatum 15.04.2004
DE-Aktenzeichen 102004018801
Offenlegungstag 05.01.2005
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 14.07.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.07.2005
IPC-Hauptklasse B01F 15/00
IPC-Nebenklasse B01F 7/00   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Rührwellen-Abschaber-Einheit, die jeweils beim Kommando "Rührwerkzeug mit Rührwelle heben" eine Rührwellen-Abschaberlippe an die Rührwelle fährt und beim weiteren Heben die Rührwelle auf genauer Länge des zylindrischen Bereiches sauber schabt. Bei Unterbrechung der Funktion "Heben" wird vorzugsweise die Abschaberlippe zur Verschleißminderung pneumatisch betätigt, von der Rührwelle abgehoben und zwar auch deshalb, um beim Abwärtsbewegen der Rührwelle kein evtl. noch schwach anhaftendes Mischgut in den Hohlraum zu fördern.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Rührwellen-Abschaber-Einheit für eine Rührwelle einer Rührmaschine. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Mischgutabschaber für einen mit Rührwerkzeugen ausgestatten Dissolver.

Gebiet der Erfindung:

Mischvorrichtungen oder auch Dissolver weisen einen Antrieb auf, der eine senkrecht in das Mischgut tauchende Dispergierwelle antreibt, an der ein Mischwerkzeug angeordnet ist. Unter Dispergieren versteht man im vorliegenden Falle das allseitige Benetzen von Primärteilchen pulveriger Stoffe wie z. B. Farbpigmente, Füllstoffe und dergleichen, die in der Regel beim Einschütten in die Flüssigkeit Agglomerate bilden.

Zur Erreichung einer gleichmäßigen Primärteilchenbenetzung, ist die Übertragung einer hohen Leistung auf das Mischgut erforderlich. Aus diesem Grund sollte eine hohe Feststoffkonzentration gewählt werden, um beim Dispergierprozess ein Verspritzen zu vermeiden. Erst nach Erreichen einer homogenen Benetzung darf auf die Gebrauchskonsistenz verdünnt werden. Hierdurch wird verständlicherweise das Benetzen der pulverigen Stoffe, die oftmals verschiedener Art und Dichte sind, problematisch und zeitaufwendig.

Dispergieren, in der vorher beschriebenen Form, unterscheidet sich stark von einem vielfach in der Chemie vorkommenden einfachen Rührvorgang, bei dem oftmals nur Flüssigkeiten untereinander oder Flüssigkeiten mit geringem Anteil von pulverigen Stoffen vermischt oder hergestellt werden.

Aus DE 7138140 U ist eine Rührmaschine bekannt, bei der die Rührwellen auf- und abgesenkt werden können. Sie wird hierbei durch eine Stopfbüchsdichtung geführt, sodass bei einem Hochziehen der Rührwellen eventuell anhaftendes Gut dort abgestreift wird.

Aus der DE 101 13 451 A1 ist ein Dissolver bekannt, der mit einem Wandabschaber ausgerüstet ist.

Aus der DE 2208443 C2 ist bekannt, bei einer Rührmaschine die Rührwellen durch einen Abschaber (dort unter Position. 8, 8a) zu reinigen. Dieser Abschaber ist jedoch einerseits nicht beweglich ausgestaltet und andererseits nicht so ausgebildet, dass er dicht an den Rührwellen geführt wird.

Aus den Druckschriften DE 36 16 203 A1, DE 34 38 766 A1, DE 26 44 326 A1, DE 1 941 831 C, DE 18 14 506 A, US 44 51 155, DE 82 34 623 U1, US 36 30 636, US 30 30 083, US 48 13 787, DD 42 040 und US 24 64 588 sind eine Reihe von Rührmaschinen bekannt, die auch Dispergierprozesse durchführen.

Dissolver, die mit Rührwerkzeug und Rührwelle ausgestattet sind, können vorzugsweise auf eine erforderliche und günstige Eintauchtiefe in das Mischgut eingestellt werden.

Bei Dissolvern mit Mischbehältern und fest aufliegendem Deckel – beispielsweise bei solchen mit einer Vakuumanlage und einem Vakuumdeckel (mit Mischbehälter) – ist das Rührwellenlagergehäuse außen zylindrisch ausgeführt und taucht mit seiner gesamten Länge in eine teleskopartige auf dem Deckel befestigte Führung auf ganzer Länge in diese Führung ein.

Beim Herausführen des Rührwerkzeuges aus dem Mischgut wird die Welle mit dem vorerwähnten Lagergehäuse nach oben geführt, wodurch es zu Verschmutzungen aufgrund von „Abschleudern" im Innenbereich der Deckelführung (Teleskop) kommt bzw. kommen kann.

Beim Heben der Zahnscheibe mit der im Produkt eingetauchten Rührwelle ergeben sich aufgrund des dickflüssigen (hochviskosen) Mischgutes auch Anhaftungen an der Rührwelle, die beim Heben abschleudern und auch in die vorerwähnte Führung geschleudert werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Reinigungseinheit für eine Rührwelle bereitzustellen, die ein Verschmutzen in der genannten Art vermeidet.

Gelöst wird die Aufgabe mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Somit erfolgt die Lösung der Aufgabe durch eine Rührwellen-Abschaber-Einheit, die jeweils beim Kommando „Rührwerkzeug mit Rührwelle heben" eine Rührwellen-Abschaberlippe an die Rührwelle fährt und beim weiteren Heben die Rührwelle sowohl im oberen zylindrischen wie auch im unteren konischen Bereich sauber schabt.

Bei Unterbrechung der Funktion „Heben" wird vorzugsweise die Abschaberlippe – zur Verschleißminderung – pneumatisch betätigt von der Rührwelle abgehoben und zwar auch deshalb, um beim Abwärtsbewegen der Rührwelle kein – evtl. noch schwach anhaftendes – Mischgut in den Hohlraum zu fördern.

Die Abschaberlippe besteht vorzugsweise aus PTFE/Kohle-Compound, das sowohl eine elektrische Leitfähigkeit, wie eine hohe Leistungsfähigkeit aufweist.

Wie auch den beiliegenden Zeichnungen zu entnehmen ist, wird der Abschaber vorzugsweise schräg zur Rührwelle angestellt, und zwar einerseits um das anhaftende Material bereits nach unten zu leiten und andererseits um eine bessere – nicht „ratternde" – Funktion zu gewährleisten.

Die Betätigung (Aktivierung) der Abschaber-Funktion mit einem gewissen Anpressdruck wird vorzugsweise durch parallel angeordnete kleine, in der Abschabereinheit integrierte Pneumatikzylinder gewährleistet, die über zwei Tieflochbohrungen durch die Wandung des Lagergehäuses mit Druckluft versorgt und gesteuert werden.

Die vorerwähnten Bohrungen sind austrittsseitig, das heißt im Bereich der Verbindung zur vorstehenden Abschaber-Einheit für die Druckluftversorgung im Trennbereich vorzugsweise mit kleinen Zentrierhülsen und O-Ringen ausgestattet.

Die Befestigung der Abschaber-Einheit erfolgt durch Schrauben und Zentrierhülsen, die gleichzeitig auch die Druckluft-Versorgung und die vorerwähnte Abdichtung mittels O-Ringen zwischen den Tieflochbohrungen und der Abschaber-Einheit gewährleisten.

Die vorerwähnte Anordnung und Energie-Versorgung mittels Druckluft durch die Wandung der Deckelführung ist vorteilhaft, da sich oberhalb des Rührwellen-Abschabers ein umlaufender Arm zur Aufnahme eines Behälterwand-Abschabers befindet, der jegliche andere Energiezufuhr und Steuerung verhindern bzw. nicht ermöglichen würde.

Die Druckluft-Versorgung zur Abschaber-Einheit sowie Einspeisung und Steuerung erfolgen über Druckluft-Leitungen von der elektro-pneumatischen Steuereinheit kommend mittels Aufnahmen, die mit den Tieflochbohrungen in Verbindung stehen.

Für eventuelle Wartungsarbeiten kann die komplette Abschaber-Einheit durch Lösen der Befestigungsschrauben abgenommen werden. Die Energieversorgung mit Druckluft erfolgt, wie bereits erwähnt, über deckungsgleiche Bohrungen mit Zentrier-Hülsen und O-Ring-Abdichtung.

Eine nachträgliche Ausstattung von Maschinen ist aufgrund der kompakten Bauweise einfach möglich. Ermöglicht wird dies durch einen Austausch der Deckelführung mit eingebrachten Tieflochbohrungen.

Auch bei Maschinen, deren Rührwelle ab Austritt aus dem Lagergehäuse konisch, das heißt nach unten verjüngt gedreht ist, ist ein Einsatz bzw. sind Nachrüstungen eines Rührwellen-Abschabers möglich, damit auch dieser konische Bereich sauber abgeschabt wird, da der hierfür erforderliche (Rest)-Hub (Reserve) ausreichend für das Abschaben der Rührwelle im konischen Bereich ist.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Figuren schematisch dargestellt sind. Gleiche Bezugsziffern in den einzelnen Figuren bezeichnen dabei gleiche Elemente. Im Einzelnen zeigen:

1 eine seitliche Schnittansicht durch einen Deckel einer Rührmaschine mit einer Rührwelle, wobei der erfindungsgemäße Abschaber mit der Rührwelle in Wirkverbindung steht;

2 eine Draufsicht auf einen Schnitt mit einer Rührwelle und dem erfindungsgemäßen Abschaber, der am Rührwellenlagergehäuse befestigt ist;

3 eine Detailansicht A aus 1, aus der die Anschlusstücke für die Tiefenbohrung ersichtlich sind, die zur Steuerung der Kolben des Abschabers eingesetzt werden;

4a, 4b Detailansichten B und C aus 1, aus denen einerseits die Stellung der Abschaberlippe und andererseits die Pneumatikzylinder erkennbar sind;

5 zeigt eine vollständige Maschine mit dem erfindungsgemäßen Abschaber, der schwarz eingezeichnet ist.

Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen und Weiterbildungen der beschriebenen Ausführungsbeispiele verwirklichbar.

Die 1 zeigt lediglich den Schnitt eines Deckels 2 eines Behälters, in den eine Rührwelle 5 eingetaucht ist. Am Ende der Rührwelle 5 ist ein nicht dargestelltes Rührwerkzeug angeordnet. Die Deckelführung 3 dient dazu, den Deckel unabhängig von der Rührwelle 5 nach oben und nach unten zu führen. Sie hat u. a. die Funktion, den Deckel zu stabilisieren.

In der vorliegenden Ausführungsform ist der Vakuum-Mischbehälterdeckel 2 mit einer langen Deckelführung bzw. einer langen Hülse in Form einer Deckelführung 3 ausgestattet, die im oberen Bereich durch Lippendichtung und Führungsband in jeder Höhenposition eine vakuumgerechte Abdichtung gewährleistet.

In der Deckelführung 3 bewegt sich bei Änderung der Höhe des Rührwerkzeuges mit der Rührwelle auch das Rührwellenlagergehäuse 4.

Da in der Praxis sowohl Rührwellenlagergehäuse 4 wie auch vorerwähnte Deckelführung 3 eine in etwa gleiche Länge haben, entsteht beim Heben (Verstellen des Rührwerkzeuges nach oben) in der Deckelführung 3 ein Hohlraum bzw. Freiraum 14, in den dann bei weiterem Heben auch die – mit Mischgut benetzte – Rührwelle 5 eintaucht (nach oben wandert).

In dem Freiraum 14 in der Deckelführung 3 kann sich Mischgut ablagern, das durch die Rührwelle in diesen Bereich geschleudert wird.

Um dies zu vermeiden, wird eine Abschaber-Einheit 6 eingesetzt, die deutlicher aus 2 erkennbar ist. Die Abschaber-Einheit 6 weist eine Abschaberlippe 7 auf, die je nach Bedarf an die Rührwelle 5 geführt werden kann.

In der vorliegenden Bauform wird die Abschaber-Einheit 6 durch zwei Pneumatikzylinder 8, die mit Pneumatikkolben 9 versehen sind, an die Rührwelle 5 geführt. Die Lippe wird dabei seitlich versetzt an die Rührwelle 5 geführt, wobei die Lippe, wie aus 4a deutlich wird, schräg verlaufend angeordnet ist. Hierdurch wird der höchste Wirkungsgrad erreicht.

Die 3 beschreibt die Zufuhr der Druckluft für die Pneumatikkolben 9. Über eine Tieflochbohrung 11, die sich durch die Deckelführung 3 erstreckt, wird die Luft zu dem Kolben 9 geführt. Anschlussstücke 12 sind außerhalb des Behälters angeordnet und können somit mit Druckluft versorgt werden, die über eine Steuerung kontrolliert wird, so dass lediglich dann Druckluft in die Kolben fließt, wenn die Rührwelle 5 sich nach oben bewegt.

Innerhalb des Behälters sind weiterhin Behälterwandabstreifer 13 angeordnet, die umlaufend um die Rührwelle 5 rotieren, um die Wand des Behälters abzustreifen.

1Dissolver mit Vakuumanlage 2Deckel (mit Mischbehälter) 3Deckelführung 4Rührwellenlagergehäuse 5Rührwelle 6Abschaber-Einheit 7Abschaberlippe 8Pneumatikzylinder 9Pneumatikkolben 10Befestigungsschrauben 11Tieflochbohrung 12Anschlussstücke zu den Tieflochbohrungen 13Behälterwandabstreifer 14Freiraum in der Deckelführung

Anspruch[de]
  1. Rührwellen-Abschaber-Einheit für eine Rührwelle (5) einer Rührmaschine, insbesondere eines Dissolvers, wobei die Rührwelle (5) durch ein Lagergehäuse geführt ist,

    – mit einer Abschaberlippe (7), die so anordenbar ist, dass sie durch Stellglieder (8, 9) an die Rührwelle (5) führbar ist,

    – und mit einer Steuerung, die die Stellglieder (8, 9) so steuert, dass diese die Abschaberlippe (7) beim Hochfahren der Rührwelle (5) an die Rührwelle (5) drücken.
  2. Rührwellen-Abschaber-Einheit nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung so ausgebildet ist, dass bei Unterbrechung des Hochfahrens der Rührwelle (5) die Abschaberlippe (7) von der Rührwelle (5) abgehoben wird.
  3. Rührwellen-Abschaber-Einheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschaberlippe (7) aus PTFE/Kohle-Compound besteht.
  4. Rührwellen-Abschaber-Einheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellglieder (8, 9) pyneumatische oder hydraulische Zylinder und Kolben sind.
  5. Rührwellen-Abschaber-Einheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschaberlippe (7) vorzugsweise schräg zur Rührwelle (5) angestellt ist.
  6. Rührwellen-Abschaber-Einheit nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pneumatikzylinder (8) oder Hydraulikzylinder über Tieflochbohrungen (11) durch die Wandung des Lagergehäuses mit Druckluft oder Flüssigkeit versorgt und gesteuert werden.
  7. Rührwellen-Abschaber-Einheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die vorerwähnten Bohrungen (11) austrittsseitig, das heißt im Bereich der Verbindung zur vorstehenden Abschaber-Einheit (6) für die Energiezufuhr, insbesondere die Druckluftversorgung und/oder Pyneumatikversorgung und/oder Stromversorgung im Trennbereich, mit kleinen Zentrierhülsen und/oder O-Ringen ausgestattet sind.
  8. Rührwellen-Abschaber-Einheit nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung der Abschaber-Einheit (6) durch Schrauben und Zentrierhülsen erfolgt, die gleichzeitig auch zur Energieversorgung und zur vorerwähnten Abdichtung mittels O-Ringen zwischen den Tieflochbohrungen und der Abschaber-Einheit dienen.
  9. Rührwellen-Abschaber-Einheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ausbildung, die eine Befestigung an einer Deckelführung (3) erlaubt.
  10. Rührwellen-Abschaber-Einheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Hub der Stellglieder, der für das Abschaben der Rührwelle (5) auch in einem konischen Bereich ausreichend ist.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

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