Mischapparat
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Mischapparat, der beispielsweise zum Dispergieren, Lösen, Mischen von synthetischen, organischen oder anorganischen Soliden, Flüssigkeiten oder von Gasen mit Flüssigkeiten, verwendet wird.
Der erfindungsgemässe Mischapparat ist gekennzeichnet durch ein an einer Welle angebrachtes Rührorgan, einen Antrieb, dessen Antriebswelle mit gegebener Drehzahl antreibbar ist, eine über ein variables Reduktionsgetriebe mit der Antriebswelle verbundene Zwischenwelle, welch letztere die genannte Welle über ein Reduktionsgetriebe mit festem Verhältnis antreibt.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausfüh rungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht des Apparates,
Fig. 2 im grösseren Masstab einen Aufriss des oberen Teiles mit teilweisem Schnitt,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 2,
Fig. 4 in grösserem Masstab einen Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 3, und
Fig. 5 eine graphische Darstellung der erzielten Geschwindigkeitsreduktion.
Der dargestellte Apparat weist einen Tragpfosten 10 auf, auf dessen oberem Ende ein Querträger 11 derart befestigt ist, dass das Ganze im wesentlichen T-förmig ist. Auf einer Seite des Querträgers 11 ist ein elektrischer Motor 12 und auf der anderen Seite eine sich nach unten erstreckende Welle 13 befestigt.
Am unteren Ende dieser Welle 13 ist ein Rührorgan 14 mit Schaufeln 15 auswechselbar befestigt.
Das Ganze ist derart montiert, dass das Gewicht des Motors 12 einerseits und das Gewicht der Welle 13 und der anderen nachstehend beschriebenen Elemente anderseits sich ausgleichen. Der Querträger 11 mit dem Motor 12 und der Welle 13 ist auf dem Tragpfosten 10 drehbar und in der Höhe eine und feststellbar befestigt. Eine Führungsstange 16 ist an dem Querträger 11 befestigt und erstreckt sich längs des Tragpfostens 10. Sie ist in einer Gleitführung 17 gehalten, die mittels Klemme 18 und Klemmschraube 19 an dem Tragpfosten 10 angebracht ist. Die Rotationsgeschwindigkeit der Welle 13 wird mittels eines Handrades 20 eingestellt, das seitlich an dem Querträger 11 angebracht ist.
Man beachte, dass alle zur Steuerung der Drehzahl notwendigen Elemente innerhalb des Querträgers 11 angeordnet sind. Der Raum über dem Querträger 11 ist somit frei. Dieser kann somit auch in Räumen mit tiefer Decke ohne Schwierigkeiten untergebracht werden.
Der Tragpfosten 10 ist zylindrisch und als hydraulischer Betätigungszylinder ausgebildet. Im Zylinderteil 10' des Tragpfostens 10 ist ein hohler Kolben 21 verschiebbar angeordnet, der am Querträger 11 befestigt ist. Das untere Ende des Tragpfostens 10 ist an einer Grundplatte 23 befestigt, auf welcher ein Behälter 24 für Ö1 und Druckluft vorgesehen ist, so dass der Kolben 21 auf und ab bewegt werden kann. Dieser Behälter 24 ist mittels einer Leitung 25 mit dem Innern des Tragpfostens 10 verbunden. Ein auf dem Behälter 24 leicht erreichbar montiertes Ventil 26 dient zur Steuerung der Bewegung des Kolbens 21.
Der Kolben 21 ist mittels Schrauben 29 mit dem kegelstumpfförmigen Teil 28 des Querträgers 11 verbunden. Der Querträger ist mit einem Rahmen 27 versehen. Die Welle 13 ist mittels eines Lagers 30 im Querträger befestigt. Dieses Lager 30 ist in Längs richtung verstellbar befestigt, damit die Antriebsriemen 37 ausgewechselt werden können. Auf der anderen Seite des Querträgers 11 ist der Motor 12 mittels Bolzen 31 befestigt. Die Antriebswelle 32 des Motors 12 erstreckt sich in den Rahmen 27.
Bei bekannten Apparaten, bei welchen die Welle 13 von der Motorwelle 32 direkt angetrieben wird, ist der Abstand der Wellen relativ gross, so dass ein gleichmässiger schwingungsfreier Antrieb erschwert wird. In der Praxis hat es sich gezeigt, dass ein direkter, einstellbarer Antrieb den Anforderungen nicht genügt. Wenn z.B. ein Motor von 20 PS mit einer Drehzahl von 1800 U/Min. verwendet wird, so sinkt die Leistung auf 11 PS wenn die Welle 13 nur noch mit 600 U/Min. dreht. Eine derartige Leistungsreduktion ist in vielen Mischoperationen unerwünscht und überdies nicht wirtschaftlich.
Diese Nachteile werden beim beschriebenen Apparat durch eine mehrfache Reduktion beseitigt, so dass kleine Wellenabstände vorhanden sind. Im Teil 28 ist eine Zwischenwelle 33 in zwei Lagern 34, 35 gelagert. Diese Zwischenwelle 28 erstreckt sich durch das Lager 35 in den Rahmen 27 und trägt eine mehrfache Scheibe 36, die mittels Keilriemen 37 mit einer ähnlichen, am Ende der Welle 13 angebrachten Scheibe 38 verbunden ist. Die Durchmesser dieser Scheiben 36, 38 sind derart gewählt, dass ein festes Reduktionsverhältnis zwischen den Wellen 33 und 13 erhalten bleibt.
Die Zwischenwelle 33 ist von der Antriebswelle 32 über ein Reduktionsgetriebe angetrieben. Sie trägt eine fest angebrachte Scheibenhälfte 39a und eine von einer Feder 40 gegen diese Scheibenhälften 39a belastete, bewegliche Scheibenhälfte 39b. Die Antriebswelle 32 trägt eine feste Scheibenhälfte 41a und eine bewegliche Scheibenhälfte 41b. Die Einstellung der Scheibenhälfte 41b erfolgt mit Hilfe eines Mechanismus 42. Die beiden Scheiben 39 und 41 sind mittels eines Riemens 43 verbunden. Durch Verstellung der Scheibenhälften 41b wird in bekannter Weise das Geschwindigkeitsverhältnis verändert.
In der Praxis wurde beispielsweise ein Motor von 20 PS mit einer Drehzahl von 1800 U/Min. verwendet. Das Reduktionsgetriebe wurde derart eingestellt, dass die Zwischenwelle 33 entsprechend der Kurve A in Fig. 5 mit Drehzahlen zwischen 877 und 2630 U/Min. angetrieben wurde. Bei der kleinsten Drehzahl (Punkt a) ist die Leistung 16 PS und bei der grössten (Punkt b) ist das Getriebe an sich befähigt, eine eventuell kurzzeitig auftretende Leistung von 28 PS zu übertragen. Die Scheibe 36 hat einen Durchmesser von 188 mm und die Scheibe 38 einen solchen von 279 mm. Die Welle 13 wird somit mit Drehzahlen von 600 bis 1800 U/Min. angetrieben (Kurve B). Dabei wird aber kein nennenswerter Leistungsverlust verursacht. Bei kleinster Drehzahl (Punkt a') ist die übertragbare Leistung 16 PS, bei grösster Drehzahl (Punkt b') ist sie 28 PS.
Es ist somit möglich, an der Welle 13 bei einer Drehzahl von 600 U/Min. eine Leistung von 16 PS zu haben. Bei direkter Reduktion konnte man nicht über 11 PS kommen.
Der Mechanismus 42 ist in Fig. 3, 4 näher dargestellt. Ein Zylinder 44 ist in Bezug auf die Antriebswelle 32 axial verschiebbar und in Bezug auf die Scheibenhälfte zusätzlich drehbar montiert. Der Zylinder ist an diametral entgegengesetzten Punkten 45, 46 an Armen 47, 48 eines Joches 49 schwenkbar gelagert. Das Joch 49 ist in Lagern 50, 51 schwenkbar gelagert. Es weist einen Arm 52 auf, der sich durch eine Öffnung 53 der Wand des Rahmens 27 erstreckt, so dass sein Ende auf dem oberen Ende einer Spindel 54 liegt, die in Lagern 55, 56 eines am Querträger 11 befestigten Trägers 57 gelagert ist (Fig. 4). Die Lager 55, 56 weisen Gewindebohrungen auf, so dass beim Drehen des am unteren Ende der Spindel 54 befestigten Handrades 20, die Spindel 54 und mit ihr das Ende des Armes 52 auf und ab bewegt wird.
Die Verstellung dieses Armes verursacht die Verstellung der Scheibenhälften 41a, 41b und somit die gewünschte Einstellung der Reduktionsver hältnisse. Die Spindel 54 trägt einen Zeiger 59, der sich in einem Schlitz 60 des Gehäuses 61 bewegt und somit zur Anzeige des Verhältnisses dient.
Mixer
The present invention relates to a mixing apparatus which is used, for example, for dispersing, dissolving, mixing synthetic, organic or inorganic solids, liquids or gases with liquids.
The mixing apparatus according to the invention is characterized by a stirrer attached to a shaft, a drive whose drive shaft can be driven at a given speed, an intermediate shaft connected to the drive shaft via a variable reduction gear, the latter driving said shaft via a reduction gear with a fixed ratio.
In the accompanying drawing, an exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown schematically.
Show it:
Fig. 1 is a perspective view of the apparatus,
FIG. 2, on a larger scale, an elevation of the upper part with a partial section,
Fig. 3 is a section along the line 3-3 in Fig. 2,
4 shows, on a larger scale, a section along the line 4-4 in FIG. 3, and
5 shows a graphic representation of the speed reduction achieved.
The apparatus shown has a support post 10, on the upper end of which a crossbeam 11 is attached in such a way that the whole is essentially T-shaped. An electric motor 12 is fastened on one side of the cross member 11 and a shaft 13 extending downwards on the other side.
At the lower end of this shaft 13, an agitator 14 with blades 15 is attached exchangeably.
The whole is assembled so that the weight of the motor 12 on the one hand and the weight of the shaft 13 and the other elements described below are balanced. The cross member 11 with the motor 12 and the shaft 13 is rotatable on the support post 10 and fastened in a height-adjustable manner. A guide rod 16 is attached to the cross member 11 and extends along the support post 10. It is held in a sliding guide 17 which is attached to the support post 10 by means of a clamp 18 and a clamping screw 19. The speed of rotation of the shaft 13 is adjusted by means of a hand wheel 20 which is attached to the side of the cross member 11.
It should be noted that all of the elements required for controlling the speed are arranged within the cross member 11. The space above the cross member 11 is thus free. This can therefore also be accommodated in rooms with a low ceiling without difficulty.
The support post 10 is cylindrical and designed as a hydraulic actuating cylinder. In the cylinder part 10 'of the support post 10, a hollow piston 21 is slidably disposed, which is attached to the cross member 11. The lower end of the support post 10 is fastened to a base plate 23 on which a container 24 for oil and compressed air is provided so that the piston 21 can be moved up and down. This container 24 is connected to the interior of the support post 10 by means of a line 25. A valve 26 mounted in an easily accessible manner on the container 24 serves to control the movement of the piston 21.
The piston 21 is connected to the frustoconical part 28 of the cross member 11 by means of screws 29. The cross member is provided with a frame 27. The shaft 13 is fastened in the cross member by means of a bearing 30. This bearing 30 is adjustable in the longitudinal direction so that the drive belt 37 can be replaced. On the other side of the cross member 11, the motor 12 is fastened by means of bolts 31. The drive shaft 32 of the motor 12 extends into the frame 27.
In known apparatuses in which the shaft 13 is driven directly by the motor shaft 32, the distance between the shafts is relatively large, so that a uniform, vibration-free drive is made more difficult. In practice it has been shown that a direct, adjustable drive does not meet the requirements. If e.g. a motor of 20 hp with a speed of 1800 rpm. is used, the power drops to 11 hp when the shaft 13 is only running at 600 rpm. turns. Such a power reduction is undesirable in many mixing operations and, moreover, not economical.
In the apparatus described, these disadvantages are eliminated by a multiple reduction, so that there are small shaft spacings. In part 28, an intermediate shaft 33 is supported in two bearings 34, 35. This intermediate shaft 28 extends through the bearing 35 into the frame 27 and carries a multiple pulley 36 which is connected by means of V-belt 37 to a similar pulley 38 attached to the end of the shaft 13. The diameters of these disks 36, 38 are selected in such a way that a fixed reduction ratio between the shafts 33 and 13 is maintained.
The intermediate shaft 33 is driven by the drive shaft 32 via a reduction gear. It carries a permanently attached disk half 39a and a movable disk half 39b which is loaded by a spring 40 against these disk halves 39a. The drive shaft 32 carries a fixed disk half 41a and a movable disk half 41b. The setting of the pulley half 41b takes place with the aid of a mechanism 42. The two pulleys 39 and 41 are connected by means of a belt 43. By adjusting the disk halves 41b, the speed ratio is changed in a known manner.
In practice, for example, a motor of 20 HP with a speed of 1800 rpm. used. The reduction gear was set in such a way that the intermediate shaft 33 according to curve A in FIG. 5 at speeds between 877 and 2630 rpm. was driven. At the lowest speed (point a) the power is 16 HP and at the highest (point b) the gearbox is capable of transmitting a possibly brief power of 28 HP. The disk 36 has a diameter of 188 mm and the disk 38 a diameter of 279 mm. The shaft 13 is thus at speeds of 600 to 1800 rpm. driven (curve B). However, this does not cause any significant loss of performance. At the lowest speed (point a ') the transferable power is 16 HP, at the highest speed (point b') it is 28 HP.
It is thus possible, on the shaft 13 at a speed of 600 rpm. to have an output of 16 hp. With a direct reduction you couldn't get over 11 hp.
The mechanism 42 is shown in more detail in FIGS. 3, 4. A cylinder 44 is axially displaceable with respect to the drive shaft 32 and is additionally mounted rotatably with respect to the disk half. The cylinder is pivotably mounted at diametrically opposite points 45, 46 on arms 47, 48 of a yoke 49. The yoke 49 is pivotably mounted in bearings 50, 51. It has an arm 52 which extends through an opening 53 in the wall of the frame 27 so that its end lies on the upper end of a spindle 54 which is mounted in bearings 55, 56 of a carrier 57 fastened to the cross member 11 (Fig . 4). The bearings 55, 56 have threaded bores so that when the handwheel 20 attached to the lower end of the spindle 54 is rotated, the spindle 54 and with it the end of the arm 52 is moved up and down.
The adjustment of this arm causes the adjustment of the disk halves 41a, 41b and thus the desired setting of the Reduktionsver ratios. The spindle 54 carries a pointer 59 which moves in a slot 60 of the housing 61 and thus serves to indicate the ratio.