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Vorrichtung zum Mischen, Sieben und Kneten Die Erfindung bezieht sich
auf eine Vorrichtung zum Mischen, Sieben und Kneten von flüssigem, halbflüssigem,
pastenartigem, pulverförmigem oder trocknem Gut mit oberhalb eines ortsfesten oder
ortsbeweglichen Troges angeordnetem Misch-, Sieb- oder Knetwerkzug, dessen Antriebswelle
exzentrisch zur Mittelachse des Troges in einem um eine senkrechte Welle schwenkbaren
Auslegerarm angeordnet ist. Bei Vorrichtungen dieser Art, z. B. Planetenrührwerken,
führt das Mischwerkzeug eine kreisende Bewegung um die senkrechte Welle des Auslegerarmes
aus mit der Folgeerscheinung, das eine besonders gute und durchgreifende Misch-,
Sieb- oder Knetwirkung hervorgerufen wird.
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Der Zweck der Erfindung ist es nm, bei Vorrichtungen dieser Art die
Mischwirkung noch zu verbessern und dadurch an Zeit und Kraft zu sparen. Dies geschieht
in erster Linie dadurch, daß der das Werkzeug tragende Auslegerarm aus zwei gelenkig
miteinander verbundenen Teilen besteht und I)eide Armteile unter sich bzw. mit der
Nifittelwelle unabhängig von der Anordnung des Antriebes der Werkzeugwelle von der
Mittelwelle, Gelenkwelle oder der Werkzeugwelle aus durch Sperräder und -klinken,
Planetenräder oder gleichwertige Vorrichtungen derart verbunden sind. daß infolge
des Widerstandes des sich drehenden Nverkzeuges im zu behandelnden Gut eine schrittweise
oder fortlaufende Drehbewegung des inneren Auslegerarmteiles zustande kommt oder
aber dessen Bewegung gesperrt wird. Bei Maschinen zur Naßaufbereitung von Erzen,
bei denen Luft möglichst fein verteilt durch das Erz-Wasser-Gemisch geblasen wird,
ist es
bekannt. exzentrisch zu senkrechten, drehl)aren Wellen angeordnete
Düsen zum Einblasen der Luft zu verwenden, so daß sich infolge des Rückstoßes der
ausgeblasenen Luft die Düsen um ihre senkrechten Wellen drehen, und diese Drehbewegung
mittels Zahn- und Kettenräder auf eine gemeinsame senkrechte Mittelwelle übertragen,
um auf diese Weise eine planetenartig kreisende, stets im gleichen Sinne fortschreitende
Bewegung der Düsen hervorzurufen. Hierdurch wird aber der Gedanke nicht offenbart,
bei einer Misch-, Sieb- und Knetinaschine durch Kombination zweier verschiedener
Bewegungsarten einen ganz besonderen Misch-, Sieb-und Kneteffekt hervorzurufen.
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Erfindungsgemäß kann der Antriebsmotor auf der Werkzeugwelle oder
aber auf der Gelenkwelle bzw. der Mittelwelle sitzen, wobei bei den beiden zuletzt
genannten Möglichkeiten der Antrieb des Werkzeuges durch Ketten oder gleichwertige
Mittel geschieht.
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Es kann aber auch auf der Gelenkwelle des zweiteiligen Armes der äußere
Armteil und ein Zahnrad festsitzen und dieses Zahnrad mit einem auf dem Lager des
inneren Armteiles kämmen. Zwecks Erzielung verschiedener Bewegungen des Werkzeuges
kann hierbei das auf der Gelenkwelle des zweiteiligen Armes sitzende Zahnrad wahlweise
mit seiner Welle oder aber deren Lagerkörper kuppelbar sein.
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Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispicle des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigen Fig. I den senkrechten Schnitt durch eine Mischvorrichtung,
Fig. 2 den Schnitt gemäß a-a der Fig. I, Fig. 3 bis 8 schematische Darstellungen
der einzelnen Teile und der auftretenden Kräfte, Fig. 9 eine andere Ausführungsform
des Erfindungsgegenstandes, Fig. IO den Schnitt gemäß b-b der Fig. 9, Fig. II eine
dritte Ausführungsform, Fig. I2 eine vierte Ausf@hrungsform und Fig. I3 den Schnitt
gemäß c-c der Fig. 12.
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In allen .\usführungsformen ist der WIischtrog mit 14 und die Welle
des Mischwerkzeuges, das je nach der zu erfüllenden Aufgabe verschieden gestaltet
sein kann, mit 15 bezeichnet, Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist entweder
an einem dent Trog 14 überspannenden Bügel l(i oder aller an einem Auslegerarm 17.
der längs eines Ständers 18 in der Höhe verstellbar ist, bei 19 eine Mittelwelle
20 drehbar gelagert, auf die ein Arm 21 aufgekeilt ist. I)ieser Arm 21 trägt an
seinem vorderen Ende. in einer Lagerbüchse 22 drehbar, eine Gelenkwelle 23. auf
dien unten ein zweiter Arm 24 aufgekeilt ist, auf dessen freiem Ende der Antriebsmotor
25 für die Werkzeugwelle 15 sitzt. Durch Schleifkontakte 26 und 27 wird dem Motor
25 der Strom zugeführt. Auf der Lagerbüchse 19 ist fest ein Sperrad 28 angeordnet,
das mit zwei in verschiedenen Richtungen zur Wirkung kommenden Sperrklinken 29 und
30 zusammenarbeiten kann.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 ist an Stelle des Sperrades
nebst Sperrklinken auf der Lagerbüchse 19 ein Zahnrad 3I angeordnet, das mit einem-
auf der Gelenkwelle 23 sitzenden Zahnrad 32 kämmt. Durch nicht dargestellte, an
sich bekannte Kupplungsvorrichtungen kann das Zahnrad 32 entweder mit der Gelenkwelle
23 oder aber mit deren Lagerbüchse 22 gekuppelt werden.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 11 sitzt der Antriebsmotor 25
auf dem Arm~2l und treibt die Gelenkwelle 23 an. Unten auf diese ist ein Kettenrad
33 aufgekeilt, das mittels Kette 34 ein auf der Werkzeugwelle 15 sitzendes Kettenrad
35 und damit die Welle 15 selbst antreibt.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 12 schließlich sitzt der Antriebsmotor
25 auf dem Bügel I6 und treibt die Mittelwelle 20 an.
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Auf der Gelenkwelle 23 dreht sich lose eine Büchse 36, die mit zwei
Kettenrädern 37, 38 ausgerüstet ist, von denen das zuerst genannte über eine Kette
39 von einem auf der Mittelwelle 20 sitzenden Kettenrad 40 angetrieben wird, während
das zweite Kettenrad 38 über eine Kette 41 das auf der Äverkzeugwelle Ij sitzende
Kettenrad 42 und damit die Welle 15 selbst antreibt. Selbstverständlich können in
den zuletzt genannten Ausführungsbeispielen an Stelle der Kettentriebe auch irgendwelche
anderen bekannten Kraftübertragungsmittel vorgesehen sein. Ebenso kann die in Fig.
I gewählte Ausführungsform mit Auslegerarmen I7 und Ständer in auch bei den übrigen
Modulationen angewendet werden.
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Bei allen Ausführungsformen können auch die Arme 21 und 24 unter
sich durch bebiebige bekannte Sperrorgane in ihrer Länge verstellbar sein, nur ist
es dann notwendig, soweit kraftschlüssig miteinander zusammenarbeitende Antriebsmittel
vorgesehen sind, diese auszuwechseln.
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Die Wirkungsweise ist an Hand der Fig. 3 bis 8, die sich auf das
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. I und 2 im besonderen beziehen. schematisch zur Darstellung
gebradit.
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Angenommen, die einzelnen Teile nehmen die in Fig. 3 gezeichnete
Stellung ein, bei der der innere Arm 21 und der äußere 24 in einer Linie liegen.
Dreht sich nun das Werkzeug um seine Achse 15 im Sinne des Pfeiles, dann entstellt
durch den ungleichen Widerstand.
den das Mischwerkzeug, bezogen
auf den Bolzen 23 als Drehpunkt, im Mischgut findet, eine Reaktionswirkung, die
den Arm 24 im Sinne des Pfeiles 43 zu drehen versucht, während gleichzeitig eine
entgegengesetzt gerichtete Kraft in Richtung des Pfeiles 44 auf die Gelenkwelle
23 zur Wirkung kommt. Die Folge davon ist, daß der äußere Arm 24 in Richtung des
Uhrzeigers um die Gelenkwelle 23, der innere Arm 21 entgegengesetzt derUhrzeigerrichtung
um die Mittelwelle 20 gedreht wird.
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Die einzelnen Teile nehmen also bald die in Fig. 4 skizzierte Stellung
ein, wobei sich die in Richtung des Pfeiles 44 wirkende Kraft in die beiden Komponenten
45 und 46 zerlegt und nur eine kleinere Kraft den inneren Arm 2I entgegengesetzt
zur Urzeigerrichtung zu drehen sucht. Nehmen schließlich die Teile die in Fig. 5
gezeichnete Stellung ein, dann verschwindet die Komponente 46 vollkommen, und der
innere Armteil kommt zum Stillstand, während der äußere Arm 24 seine Drehbewegung
im Sinne des Uhrzeigers weiter ausführt.
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Wäre nun keine Sperrvorrichtung vorhanden. dann würde bei einer Weiterdrehung
des äußeren Armes 24 eine Komponente 47 -auftreten, die den inneren Arm 21 in entgegengesetzter
Richtung, also ebenfalls in Richtung des Uhrzeigers, zu drehen sucht.
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Da aber die Sperrvorrichtung 28, 29, 30 eine Drehung nur in der einen
Richtung zuläßt und diese üblicherweise eingeschaltet ist, so bleibt der innere
Arm 21 stehen, bis die in Fig. 7 gezeichnete Stellung überschritten ist und nunmehr
wieder eine Komponente 46 auftritt, die den inneren Arm 21 entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung
zu drehen sucht. Während also der äußere Arm 24 mit dem Mischwerkzeug ununterbrochen
kreistm tritt beim Kreisen des inneren Armes 21 stets eine Unterbrechung ein, der
Arm dreht sich also nur schrittweise, und zwar je nachdem, welche der beiden Klinken
29 oder 30 eingelegt ist, entweder in der einen oder in der anderen Richtung, Sind
dagegen beide Klinken eingelegt, dann kann sich der innere Armteil 21 nach keiner
Richtung drehen und das Werkzeug kreist lediglich um die Achse 23. Infolgedessen
ist es möglich, auch mit kleineren Trögen, wie bei 51 angedeuret, zu arbeiten.
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Genau dieselbe Wirkungsweise tritt auch bei der Ansführungsform gemäß
Fig. 11 zutage. wahrend bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 9, 12 insofern ein
Unterschied zu verzeichnet ist. als die durch die Reaktionswirkung des Mischwerkzeuges
hervorgerufene Drehbewegung nutzbar gemacht wird, um mit Hilfe von Zahnrädern eine
Planetenbewegung hervorzurufen, so daß also in diesem Falle die kreisende Bewegung
eine ununterbrochene in stets gleicher Richtung ist, und zwar abhängig von der Drehrichtung
der Werkzeugwelle 15. Auch bei den Einrichtungen gemäß Fig. 9 und 12 kann noch eine
Variante erzielt werden, indem das Zahnrad 32 anstatt mit der Gelenkwelle 23 mit
deren Lagergehäuse 20 gekuppelt wird und dadurch der Arm Arm fest stehen bleibt.
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Ob der Antrieb der Werkzeugwelle 15 unmittelbar, wie in Fig. 1 und
g gezeichnet, oder mittelbar, wie in Fig. II und I2 zur Darstellung gebracht, erfolgt,
ändert an der Wirkungsweise nicht das Geringste, da in jedem Falle durch die Bewegung
des Mischwerkzeuges im Mischgut eine Reaktionswirkung auftritt, die bestrebt ist,
eine kreisende Bewegung des Werkzeuges hervorzurufen, womit daml weiter zwangsläufig
die durch die neuen Anordnungen bedingten Bewegungen in Erscheinung treten müssen.
Sperrt man die Arme 21 und 24 gegeneinander, dann dreht, sich die ganze Einrichtung
um die Mittelwelle 20, was unter gewissen Umständen erwünscht sein kann, ebenso
wie die vollständige Ausschaltung einer Drehbewegung, sobald bei unter sich gesperrten
Armen 2I, 24 auch noch der Arm 21 gegenüber seinem Lager 19 gesperrt wird.