JP3010033B2 - 混合ツール - Google Patents
混合ツールInfo
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- JP3010033B2 JP3010033B2 JP10054528A JP5452898A JP3010033B2 JP 3010033 B2 JP3010033 B2 JP 3010033B2 JP 10054528 A JP10054528 A JP 10054528A JP 5452898 A JP5452898 A JP 5452898A JP 3010033 B2 JP3010033 B2 JP 3010033B2
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- mixing tool
- tool
- mixing
- axis
- shaft
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/05—Stirrers
- B01F27/07—Stirrers characterised by their mounting on the shaft
- B01F27/072—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis
- B01F27/0726—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis having stirring elements connected to the stirrer shaft each by a single radial rod, other than open frameworks
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
- Orthopedics, Nursing, And Contraception (AREA)
- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、バルク材及び／
又は同様の材料用の混合ツールであって、ミキサ、乾燥
機及び／又は反応器のドラム内のシャフトに取り付けら
れ、第１のツールプロフィール面Ｆp1に組み合わされて
シャフトの回転中にバルク材に作用する第１の混合ツー
ル面Ｆ1と第２のツールプロフィール面ＦP2に組み合わ
されて前記第１の混合ツール面Ｆ1から半径方向に変位
した第２の混合ツール面Ｆ2とを有し、前記第１及び第
２のツールプロフィール面ＦP1及びＦP2は、前記シャフ
トの表面から互いに隣接し離隔しないで半径方向に延在
している混合ツールに関する。
又は同様の材料用の混合ツールであって、ミキサ、乾燥
機及び／又は反応器のドラム内のシャフトに取り付けら
れ、第１のツールプロフィール面Ｆp1に組み合わされて
シャフトの回転中にバルク材に作用する第１の混合ツー
ル面Ｆ1と第２のツールプロフィール面ＦP2に組み合わ
されて前記第１の混合ツール面Ｆ1から半径方向に変位
した第２の混合ツール面Ｆ2とを有し、前記第１及び第
２のツールプロフィール面ＦP1及びＦP2は、前記シャフ
トの表面から互いに隣接し離隔しないで半径方向に延在
している混合ツールに関する。
【０００２】
【従来の技術】このタイプの混合ツールは、公報DE 29
42 325 C2 から公知である。
42 325 C2 から公知である。
【０００３】バルク材を速やかに均質に処理するために
は、個別のバルク材粒子が徹底的にしかもできるだけ均
一にお互いの間で交換される必要がある。本質的に保持
アームと混合作用体から成る複数の従来の混合ツールの
場合、本質的に混合作用体の幾何学的構成に応じて、異
なる運動依存性が材料床に発生しうる。
は、個別のバルク材粒子が徹底的にしかもできるだけ均
一にお互いの間で交換される必要がある。本質的に保持
アームと混合作用体から成る複数の従来の混合ツールの
場合、本質的に混合作用体の幾何学的構成に応じて、異
なる運動依存性が材料床に発生しうる。
【０００４】従来の混合作用体の幾何学的形状は、一般
に、材料処理の種類、即ち材料が、鍬型ツールで（プッ
シュ型ミキサ）、機械的に作り出される螺旋状床で（鍬
共有型ミキサ）又は生産物リングで（遠心型ミキサ）で
処理されるか否かに応じて調節される。処理のタイプが
異なると、処理時間及び処理後の製品品質が非常に大き
く異なる。
に、材料処理の種類、即ち材料が、鍬型ツールで（プッ
シュ型ミキサ）、機械的に作り出される螺旋状床で（鍬
共有型ミキサ）又は生産物リングで（遠心型ミキサ）で
処理されるか否かに応じて調節される。処理のタイプが
異なると、処理時間及び処理後の製品品質が非常に大き
く異なる。
【０００５】前記公報DE 29 42 325 C2からは、第１の
混合ツール面及び第２の混合ツール面を有する混合ツー
ルが公知である。これらの混合ツール面は、半径方向で
直接境界を接し、ミキサのシャフトからドラムの内壁の
近くまで延びている。従来のミキサはできるだけ交換が
徹底的に行われるのを容易にするためにドラムの加熱さ
れた接触面又はドラム内を貫流する高温のガスの流れに
より乾燥させられた生産物を粉砕しようとするものであ
る。この従来の混合ツールの混合面はくさび型であり、
他方に適合させていない表面を有している。従来の混合
ツールは、初めは混合用シャフトから半径方向にロッド
状に延び、ドラムの内壁近傍でシャフトと平行に延びる
ロッドに移行するという特徴を有している。
混合ツール面及び第２の混合ツール面を有する混合ツー
ルが公知である。これらの混合ツール面は、半径方向で
直接境界を接し、ミキサのシャフトからドラムの内壁の
近くまで延びている。従来のミキサはできるだけ交換が
徹底的に行われるのを容易にするためにドラムの加熱さ
れた接触面又はドラム内を貫流する高温のガスの流れに
より乾燥させられた生産物を粉砕しようとするものであ
る。この従来の混合ツールの混合面はくさび型であり、
他方に適合させていない表面を有している。従来の混合
ツールは、初めは混合用シャフトから半径方向にロッド
状に延び、ドラムの内壁近傍でシャフトと平行に延びる
ロッドに移行するという特徴を有している。
【０００６】互いに離隔したツール面を有する混合ツー
ルを有する別の混合装置が、公報DE-AS 1 101 113から
公知である。これらのツール表面（対になって配置され
た遠心スコップ）は、各々処理されるべき生産物を反対
の移送方向に移動させる。
ルを有する別の混合装置が、公報DE-AS 1 101 113から
公知である。これらのツール表面（対になって配置され
た遠心スコップ）は、各々処理されるべき生産物を反対
の移送方向に移動させる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ドラ
ムの断面で見たドラム内で処理されるべき材料の動き
が、シャフトの角回転から独立に、軸方向の材料の交換
と半径方向の材料の交換の両方に関して改善されるよう
に、従来の混合ツールを改良することである。
ムの断面で見たドラム内で処理されるべき材料の動き
が、シャフトの角回転から独立に、軸方向の材料の交換
と半径方向の材料の交換の両方に関して改善されるよう
に、従来の混合ツールを改良することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的は、本発明によ
れば、混合ツールを下記のような寸法にすることにより
達成できる。即ち、式中ｋは、０．３より大きく且つ１
以下の定数であり、ｒ P1 及びｒ P2 は、ｚ軸（シャフトの
軸線）からツールプロフィール面Ｆ P1 およびＦ P2 の重心
までの距離をｃｍで指定し、ｘ−ｙ−ｚ座標系における
前記混合ツール面Ｆ1、Ｆ2の傾きは、角度α，βによ
り、下記の値： ０°＜ α1 ＜ ７０° ０°＜ β1 ＜ ９０° ０°＜ α2 ＜ ７０° ０°＜ β2 ＜ ９０° で定義され、ここで、αは、ｙ−ｚ平面に対するツール
表面Ｆ 1 、Ｆ 2 の傾きであって正のｙ軸方向と前記混合ツ
ール面との間の角度を示し、βは、ｘ−ｙ平面に対する
ツール表面Ｆ 1 、Ｆ 2 の傾きであって正のｙ軸方向と前記
混合ツール面との間の角度を示し、前記混合ツール面積
Ｆ1、Ｆ2は、下記の表面式： Ｆ1 ＝ ｃ1 ・ Ｒ 及び Ｆ2 ＝ ｃ2 ・ Ｒ に従い、式中因数ｃ1［ｃｍ］及びｃ2［ｃｍ］は、下記
の値： ２ｃｍ ＜ ｃ1 ≦ ３６ｃｍ ３ｃｍ ＜ ｃ2 ≦ １８ｃｍ 内に定められる。
れば、混合ツールを下記のような寸法にすることにより
達成できる。即ち、式中ｋは、０．３より大きく且つ１
以下の定数であり、ｒ P1 及びｒ P2 は、ｚ軸（シャフトの
軸線）からツールプロフィール面Ｆ P1 およびＦ P2 の重心
までの距離をｃｍで指定し、ｘ−ｙ−ｚ座標系における
前記混合ツール面Ｆ1、Ｆ2の傾きは、角度α，βによ
り、下記の値： ０°＜ α1 ＜ ７０° ０°＜ β1 ＜ ９０° ０°＜ α2 ＜ ７０° ０°＜ β2 ＜ ９０° で定義され、ここで、αは、ｙ−ｚ平面に対するツール
表面Ｆ 1 、Ｆ 2 の傾きであって正のｙ軸方向と前記混合ツ
ール面との間の角度を示し、βは、ｘ−ｙ平面に対する
ツール表面Ｆ 1 、Ｆ 2 の傾きであって正のｙ軸方向と前記
混合ツール面との間の角度を示し、前記混合ツール面積
Ｆ1、Ｆ2は、下記の表面式： Ｆ1 ＝ ｃ1 ・ Ｒ 及び Ｆ2 ＝ ｃ2 ・ Ｒ に従い、式中因数ｃ1［ｃｍ］及びｃ2［ｃｍ］は、下記
の値： ２ｃｍ ＜ ｃ1 ≦ ３６ｃｍ ３ｃｍ ＜ ｃ2 ≦ １８ｃｍ 内に定められる。
【０００９】本発明の混合ツールにおいては、混合ツー
ル面Ｆ1、Ｆ2は、ｃｍ2で定義され、ドラムの半径Ｒ
は、ｃｍの寸法を有する。
ル面Ｆ1、Ｆ2は、ｃｍ2で定義され、ドラムの半径Ｒ
は、ｃｍの寸法を有する。
【００１０】本発明の混合ツールは、ｘ−ｙ−ｚ座標系
で表わされ、該座標系において、ｚ軸がシャフト内を貫
通し（シャフトの軸線と一致し）ｘ軸とともに水平方向
の投影平面を展開する（図１及び図４参照）。ｙ軸は前
記水平方向の投影平面に垂直に延び、この平面から正の
値で延び、ｘ軸とともに本発明に係る混合ツールの運動
面を画成する。
で表わされ、該座標系において、ｚ軸がシャフト内を貫
通し（シャフトの軸線と一致し）ｘ軸とともに水平方向
の投影平面を展開する（図１及び図４参照）。ｙ軸は前
記水平方向の投影平面に垂直に延び、この平面から正の
値で延び、ｘ軸とともに本発明に係る混合ツールの運動
面を画成する。
【００１１】ツールプロフィール面Ｆp1及びＦp2は、本
発明の混合ツールを画成するさらに別の面である。これ
らは、混合ツール上に形成される混合ツール面を処理さ
れるべき生産物を貫通して動かすこと（シャフト周りに
回転させること）により生じる貫通体をｘ−ｚ平面で切
った切り口の対応する面である。
発明の混合ツールを画成するさらに別の面である。これ
らは、混合ツール上に形成される混合ツール面を処理さ
れるべき生産物を貫通して動かすこと（シャフト周りに
回転させること）により生じる貫通体をｘ−ｚ平面で切
った切り口の対応する面である。
【００１２】ｒP1及びｒP2は、ｚ軸（シャフトの軸線）
からツールプロフィール面Ｆp1及びＦp2の重心までの距
離をｃｍで指定する。
からツールプロフィール面Ｆp1及びＦp2の重心までの距
離をｃｍで指定する。
【００１３】ｋは、定数であり、ツールプロフィール面
Ｆp1及びＦp2の表面分布に応じて０．３から１までの間
で変化する。
Ｆp1及びＦp2の表面分布に応じて０．３から１までの間
で変化する。
【００１４】角度α、βは、任意に選択された表面上の
点におけるツール表面Ｆ1及びＦ2の２つの互いに垂直な
２つの方向への傾斜を表す。角度αは、正のｙ軸方向
と、該正のｙ軸方向にある混合ツール面のｚ軸方向の傾
きとの間の角度を示す。角度βは、正のｙ軸方向と前記
混合ツール面のｘ軸方向の傾きとの間の角度を示す。
点におけるツール表面Ｆ1及びＦ2の２つの互いに垂直な
２つの方向への傾斜を表す。角度αは、正のｙ軸方向
と、該正のｙ軸方向にある混合ツール面のｚ軸方向の傾
きとの間の角度を示す。角度βは、正のｙ軸方向と前記
混合ツール面のｘ軸方向の傾きとの間の角度を示す。
【００１５】本発明に係る混合ツールは、シャフト周り
の回転中に、混合ツールが、半径方向に向きｘ軸方向の
混合ツールの全長に亘って延びる混合ツール面で、処理
されるべき材料中に飛び込むという利点を有する。この
ようにして、ドラム中に堆積されて存在する材料を、シ
ャフトの回転スピードが非常に大きく異なる場合にも、
有効に処理、即ち混合することができる。処理時間は、
鍬型ツールを用いた混合、機械的に発生させられる螺旋
状床、及び生産物リングに最適化される。均一な部分運
動を低回転速度（緩慢な材料処理）の場合でも堆積した
材料の全高に亘って行うことができ、混合品質が向上し
混合時間が短縮される。
の回転中に、混合ツールが、半径方向に向きｘ軸方向の
混合ツールの全長に亘って延びる混合ツール面で、処理
されるべき材料中に飛び込むという利点を有する。この
ようにして、ドラム中に堆積されて存在する材料を、シ
ャフトの回転スピードが非常に大きく異なる場合にも、
有効に処理、即ち混合することができる。処理時間は、
鍬型ツールを用いた混合、機械的に発生させられる螺旋
状床、及び生産物リングに最適化される。均一な部分運
動を低回転速度（緩慢な材料処理）の場合でも堆積した
材料の全高に亘って行うことができ、混合品質が向上し
混合時間が短縮される。
【００１６】本発明の混合ツールは、シャフトからドラ
ムの内壁まで延びており、ドラムの内壁面に対してはほ
んの少ししか離れていない。
ムの内壁まで延びており、ドラムの内壁面に対してはほ
んの少ししか離れていない。
【００１７】ツールプロフィール面Ｆp1及びＦp2ならび
に重心座標中心ｒP1及びｒP2は、表面Ｆ1から離れる材
料体積の流れが、表面Ｆ2から離れる材料体積の流れと
等しいか又はｋ倍を越えて大きく、好ましくは等しいよ
うに選択されるべきである。さらに、混合ツール面Ｆ1
及びＦ2の傾斜角α及びβは、処理されるべき材料が混
合ツール面に沿って滑り、バックアップ堆積しないよう
に選択されるべきである。傾斜角α及びβは同様に混合
ツール面から離れる材料の塊の流れがお互いに対して正
反対の方向に向き、好ましくは、軸に対して平行である
ように選択されるべきである。
に重心座標中心ｒP1及びｒP2は、表面Ｆ1から離れる材
料体積の流れが、表面Ｆ2から離れる材料体積の流れと
等しいか又はｋ倍を越えて大きく、好ましくは等しいよ
うに選択されるべきである。さらに、混合ツール面Ｆ1
及びＦ2の傾斜角α及びβは、処理されるべき材料が混
合ツール面に沿って滑り、バックアップ堆積しないよう
に選択されるべきである。傾斜角α及びβは同様に混合
ツール面から離れる材料の塊の流れがお互いに対して正
反対の方向に向き、好ましくは、軸に対して平行である
ように選択されるべきである。
【００１８】第１の混合ツール面Ｆ1の軸方向表面縁部
がｚ軸方向で終端し、ｚ軸方向において混合ツール面Ｆ
1及びＦ2間で重複することなしに同一方向に連続して第
２の混合ツール面Ｆ2になる場合、混合ツール面Ｆ2から
離れる材料体積の流れは、混合ツール面Ｆ1により捕捉
されない。そのことにより混合ツールの運動中、混合ツ
ール面Ｆ1及びＦ2に対して当たる材料体積の流れは混合
ツール面Ｆ1及びＦ2から離れる材料体積の流れと等し
い。
がｚ軸方向で終端し、ｚ軸方向において混合ツール面Ｆ
1及びＦ2間で重複することなしに同一方向に連続して第
２の混合ツール面Ｆ2になる場合、混合ツール面Ｆ2から
離れる材料体積の流れは、混合ツール面Ｆ1により捕捉
されない。そのことにより混合ツールの運動中、混合ツ
ール面Ｆ1及びＦ2に対して当たる材料体積の流れは混合
ツール面Ｆ1及びＦ2から離れる材料体積の流れと等し
い。
【００１９】表面Ｆ1から離れる材料体積の流れは、こ
の場合、表面Ｆ2から離れる材料体積の流れのｋ倍に等
しい。好ましくは、ｋ＝１であり、離れる体積の流れは
等しい大きさになる。
の場合、表面Ｆ2から離れる材料体積の流れのｋ倍に等
しい。好ましくは、ｋ＝１であり、離れる体積の流れは
等しい大きさになる。
【００２０】別の実施の形態において、混合ツール面Ｆ
2から離れる材料体積の流れが混合ツール面Ｆ1に部分的
に当たるように混合ツール面Ｆ1及びＦ2が配されると、
その場合、混合ツール面Ｆ1及びＦ2をｋ＜１となるよう
に形成することができる。その場合、表面Ｆ1から離れ
る材料体積の流れは、表面Ｆ2から離れる材料体積の流
れのｋ倍より大きく、最大でもそれと等しい。したがっ
て、離れる材料体積の流れが等しい大きさであるという
好ましい条件は、ｋ＜１の場合にも達成することがで
き、その結果材料の均質な混合が最短の処理時間で達成
できる。
2から離れる材料体積の流れが混合ツール面Ｆ1に部分的
に当たるように混合ツール面Ｆ1及びＦ2が配されると、
その場合、混合ツール面Ｆ1及びＦ2をｋ＜１となるよう
に形成することができる。その場合、表面Ｆ1から離れ
る材料体積の流れは、表面Ｆ2から離れる材料体積の流
れのｋ倍より大きく、最大でもそれと等しい。したがっ
て、離れる材料体積の流れが等しい大きさであるという
好ましい条件は、ｋ＜１の場合にも達成することがで
き、その結果材料の均質な混合が最短の処理時間で達成
できる。
【００２１】本発明のさらに別の実施の形態により、ド
ラム内に複数の混合ツールがシャフトの外周の周りにシ
ャフトに沿って配分されてドラム内にある材料を処理す
る場合、例えば、混合ツール面Ｆ2が自然な材料の流れ
を支持して材料の流れ方向を偏向するきっかけとなり、
混合ツール面Ｆ1が混合ツール面Ｆ2の偏向方向と反対方
向にそこに当たる材料体積の流れを移送するようにこれ
らの混合ツールも協働することが可能である。混合ツー
ル面Ｆ1及びＦ2で処理されるべき材料のこれらの極端な
方向の偏向の間に、単に部分的に材料の移送及び戻りを
高める表面Ｆ1及びＦ2によって引き起こされる偏向方向
が想定される。
ラム内に複数の混合ツールがシャフトの外周の周りにシ
ャフトに沿って配分されてドラム内にある材料を処理す
る場合、例えば、混合ツール面Ｆ2が自然な材料の流れ
を支持して材料の流れ方向を偏向するきっかけとなり、
混合ツール面Ｆ1が混合ツール面Ｆ2の偏向方向と反対方
向にそこに当たる材料体積の流れを移送するようにこれ
らの混合ツールも協働することが可能である。混合ツー
ル面Ｆ1及びＦ2で処理されるべき材料のこれらの極端な
方向の偏向の間に、単に部分的に材料の移送及び戻りを
高める表面Ｆ1及びＦ2によって引き起こされる偏向方向
が想定される。
【００２２】混合ツール面Ｆ1と混合ツール面Ｆ2の間に
多少ともより広い移行領域を半径方向に得る、混合ツー
ルの上記実施の形態に加えて、他の有利な実施の形態で
は、混合ツール面Ｆ1及びＦ2の少なくとも一方がシャフ
トから又はより外側の位置からドラムの近くまで延びて
混合ツール面Ｆ1、Ｆ2が互いに軸方向に移行し合う。
多少ともより広い移行領域を半径方向に得る、混合ツー
ルの上記実施の形態に加えて、他の有利な実施の形態で
は、混合ツール面Ｆ1及びＦ2の少なくとも一方がシャフ
トから又はより外側の位置からドラムの近くまで延びて
混合ツール面Ｆ1、Ｆ2が互いに軸方向に移行し合う。
【００２３】本発明の別の構成においては、混合ツール
面は、凸状及び／又は凹状に湾曲している。
面は、凸状及び／又は凹状に湾曲している。
【００２４】前記第１の混合ツール面Ｆ1は、処理され
るべき材料を、前記第２の混合ツール面Ｆ2によって処
理されるべき材料が移送される方向と正反対の移送方向
に押圧し、放り投げ及び／又は圧搾する。
るべき材料を、前記第２の混合ツール面Ｆ2によって処
理されるべき材料が移送される方向と正反対の移送方向
に押圧し、放り投げ及び／又は圧搾する。
【００２５】角度α及びβが混合ツール綿Ｆ1及びＦ2上
の各点で一定である、即ち位置に依存しなければ、平ら
な混合ツール面が画成される。しかし、好ましい構成に
おいて、角度α及びβが混合ツール面Ｆ1及びＦ2の各点
で相違すると、混合ツール面Ｆ1及びＦ2は湾曲する：即
ち、角度α及びβは混合ツール面Ｆ1及びＦ2の各点で異
なる（位置依存角度）。
の各点で一定である、即ち位置に依存しなければ、平ら
な混合ツール面が画成される。しかし、好ましい構成に
おいて、角度α及びβが混合ツール面Ｆ1及びＦ2の各点
で相違すると、混合ツール面Ｆ1及びＦ2は湾曲する：即
ち、角度α及びβは混合ツール面Ｆ1及びＦ2の各点で異
なる（位置依存角度）。
【００２６】混合ツール面Ｆ1及びＦ2に沿って処理され
る材料の方向の偏向を保証するために、いわゆる入射角
δ即ち混合ツール面Ｆ1及びＦ2に当たる材料体積の流れ
とこれらの表面から離れるそれとの間の角度は、処理さ
れる材料の内部摩擦角度に対応する限界角度δg以下と
される。もしδの方が大きければ、さらに別の材料体積
（バックアップ）が混合ツール面Ｆ1及びＦ2の前方に形
成され、ミキサの消費電力が増大することになる。本発
明の１つ又は複数のツールを用いると、この消費電力の
増大を回避し、処理される材料がより大きい抵抗で混合
ツール面Ｆ1及びＦ2に作用することがない。
る材料の方向の偏向を保証するために、いわゆる入射角
δ即ち混合ツール面Ｆ1及びＦ2に当たる材料体積の流れ
とこれらの表面から離れるそれとの間の角度は、処理さ
れる材料の内部摩擦角度に対応する限界角度δg以下と
される。もしδの方が大きければ、さらに別の材料体積
（バックアップ）が混合ツール面Ｆ1及びＦ2の前方に形
成され、ミキサの消費電力が増大することになる。本発
明の１つ又は複数のツールを用いると、この消費電力の
増大を回避し、処理される材料がより大きい抵抗で混合
ツール面Ｆ1及びＦ2に作用することがない。
【００２７】シャフトに本発明に係る混合ツールを備え
たミキサは、シャフトとそれに取り付けられた混合ツー
ルを回転させる駆動メカニズムを有している。シャフト
の回転速度ｎは、毎秒当り（sec-1）の回転速度で示さ
れる。
たミキサは、シャフトとそれに取り付けられた混合ツー
ルを回転させる駆動メカニズムを有している。シャフト
の回転速度ｎは、毎秒当り（sec-1）の回転速度で示さ
れる。
【００２８】その他の利点は、実施の形態の説明及び添
付の図面から導き出すことができる。上記の特徴及び下
記においてさらに説明される特徴は、本発明により個別
に又は任意の組み合わせで一緒に利用することが可能で
ある。
付の図面から導き出すことができる。上記の特徴及び下
記においてさらに説明される特徴は、本発明により個別
に又は任意の組み合わせで一緒に利用することが可能で
ある。
【００２９】
【発明の実施の形態】図面に示す混合ツールは正確な縮
尺で示されているわけではなく、非常に簡略化して示し
てある。
尺で示されているわけではなく、非常に簡略化して示し
てある。
【００３０】図１は、本発明の実施の一形態に係るシャ
フト１１に取り付けられた混合ツール１０を示す。
フト１１に取り付けられた混合ツール１０を示す。
【００３１】シャフト１１は図示しないドラムのヘッド
部に回転自在に支持されている。シャフト１１はシャフ
ト１１が矢印１６の方向に回転可能な軸線（回転軸）１
５を有する。
部に回転自在に支持されている。シャフト１１はシャフ
ト１１が矢印１６の方向に回転可能な軸線（回転軸）１
５を有する。
【００３２】混合ツール１０は第１の混合ツール面Ｆ1
１７と第２の混合ツール面Ｆ2１８を有する。混合ツー
ル１０は、シャフト１１の表面１９に取り付けられてい
る。混合ツール１０は、シャフト１１に螺合又は溶接さ
れている。
１７と第２の混合ツール面Ｆ2１８を有する。混合ツー
ル１０は、シャフト１１の表面１９に取り付けられてい
る。混合ツール１０は、シャフト１１に螺合又は溶接さ
れている。
【００３３】混合ツール１０は、一部を矢印で示す座標
系ｘ−ｙ−ｚを有する。ｚ軸は、軸線１５と一致してお
り、ｘ軸は、図の平面上でｚ軸に垂直に延びている。ｙ
軸は、図の平面から正の値で延びており、同様にｘ軸及
びｚ軸に対して垂直である。混合ツール１０は、軸線１
５の周りに回転速度ｎで回転する時、座標軸ｘ軸及びｙ
軸で定められる運動平面内を回転する。混合ツール面Ｆ
2１８は負及び正のｚ軸方向の両方に軸方向に延びてい
る。このようにして、混合ツール面Ｆ2から離れる特定
の材料体積の流れは混合ツール面Ｆ1に移送される。混
合ツール面Ｆ1１７及びＦ2１８は、バルク材又は処理さ
れるべき材料中に混合ツール１０の混合ツール面Ｆ1１
７、Ｆ2１８により生じる貫通体積ＶDP1及びＶDP2が、
下記の相互関係： ｒP1 ・ ＦP1 ＝ ｋ ・ ｒP2 ・ ＦP2 を有するように構成され、この関係において、ｋ ＜ １
である。これにより混合ツール面Ｆ1は、その軸方向の
広がりがシャフト１１からドラムの内壁へ半径方向に近
づくに従って小さくなるように選択される。
系ｘ−ｙ−ｚを有する。ｚ軸は、軸線１５と一致してお
り、ｘ軸は、図の平面上でｚ軸に垂直に延びている。ｙ
軸は、図の平面から正の値で延びており、同様にｘ軸及
びｚ軸に対して垂直である。混合ツール１０は、軸線１
５の周りに回転速度ｎで回転する時、座標軸ｘ軸及びｙ
軸で定められる運動平面内を回転する。混合ツール面Ｆ
2１８は負及び正のｚ軸方向の両方に軸方向に延びてい
る。このようにして、混合ツール面Ｆ2から離れる特定
の材料体積の流れは混合ツール面Ｆ1に移送される。混
合ツール面Ｆ1１７及びＦ2１８は、バルク材又は処理さ
れるべき材料中に混合ツール１０の混合ツール面Ｆ1１
７、Ｆ2１８により生じる貫通体積ＶDP1及びＶDP2が、
下記の相互関係： ｒP1 ・ ＦP1 ＝ ｋ ・ ｒP2 ・ ＦP2 を有するように構成され、この関係において、ｋ ＜ １
である。これにより混合ツール面Ｆ1は、その軸方向の
広がりがシャフト１１からドラムの内壁へ半径方向に近
づくに従って小さくなるように選択される。
【００３４】図２は、本発明の別の実施の形態に係るシ
ャフト２１に取り付けられた混合ツール２０の構成を示
す。シャフト２１は、矢印２６の方向に回転可能な軸線
２５を有する。シャフト２１が軸線２５の周りに回転す
ると、混合ツール２０は処理されるべき材料中に飛び込
む。この処理されるべき材料中への飛び込みの間、混合
ツール面Ｆ1２７及びＦ2２８は、処理されるべき材料を
移動させる。混合ツール面Ｆ1２７及びＦ2２８は平坦に
及び／又は湾曲して形成することができる。混合ツール
面Ｆ1２７及びＦ2２８は、処理されるべきバルク材又中
又は生産物中に貫通体積ＶDP1及びＶDP2を作り出すが、
それらはｋ＝１の場合互いに等しい。混合ツール面Ｆ1
はそれによりその軸方向の延長が半径方向にシャフトか
らドラムに近づくに従って増大するように選択される。
ャフト２１に取り付けられた混合ツール２０の構成を示
す。シャフト２１は、矢印２６の方向に回転可能な軸線
２５を有する。シャフト２１が軸線２５の周りに回転す
ると、混合ツール２０は処理されるべき材料中に飛び込
む。この処理されるべき材料中への飛び込みの間、混合
ツール面Ｆ1２７及びＦ2２８は、処理されるべき材料を
移動させる。混合ツール面Ｆ1２７及びＦ2２８は平坦に
及び／又は湾曲して形成することができる。混合ツール
面Ｆ1２７及びＦ2２８は、処理されるべきバルク材又中
又は生産物中に貫通体積ＶDP1及びＶDP2を作り出すが、
それらはｋ＝１の場合互いに等しい。混合ツール面Ｆ1
はそれによりその軸方向の延長が半径方向にシャフトか
らドラムに近づくに従って増大するように選択される。
【００３５】図３は、本発明の別の実施の形態に係るシ
ャフト３１に取り付けられた混合ツール３０を示す。シ
ャフト３１は、矢印３６の方向に回転可能な軸線３５を
有する。混合ツール３０は、混合ツール面３７、３８を
備え、混合ツール面Ｆ1３７は、半径方向に一定の軸方
向の広がりを有する。第１の混合ツール面Ｆ1３７は、
シャフト３１に対して半径方向に延びており、その端部
において、第２の混合ツール面Ｆ2３８に移行し、この
第２の混合ツール面Ｆ2３８は、本実施の形態において
は、第１の混合ツール面Ｆ1３７の両側に延びている。
混合ツール面Ｆ2３８は、それに当たる材料体積の流れ
を一部混合ツール面Ｆ1３７ならびにミキサのドラム内
の隣接する自由空間に、そして混合ツールの近傍の堆積
された材料中に移送する。
ャフト３１に取り付けられた混合ツール３０を示す。シ
ャフト３１は、矢印３６の方向に回転可能な軸線３５を
有する。混合ツール３０は、混合ツール面３７、３８を
備え、混合ツール面Ｆ1３７は、半径方向に一定の軸方
向の広がりを有する。第１の混合ツール面Ｆ1３７は、
シャフト３１に対して半径方向に延びており、その端部
において、第２の混合ツール面Ｆ2３８に移行し、この
第２の混合ツール面Ｆ2３８は、本実施の形態において
は、第１の混合ツール面Ｆ1３７の両側に延びている。
混合ツール面Ｆ2３８は、それに当たる材料体積の流れ
を一部混合ツール面Ｆ1３７ならびにミキサのドラム内
の隣接する自由空間に、そして混合ツールの近傍の堆積
された材料中に移送する。
【００３６】図４は、混合ツール面Ｆ1及びＦ2用の補助
的表面を表すツールプロフィール面Ｆp1及びＦp2を有す
る本発明にかかる混合ツールを示す。ツールプロフィー
ル面Ｆp1及びＦp2は、貫通体をｘ−ｚ平面で切って得ら
れる切り口の表面であり、切り口はシャフトの軸線上で
終端している。それにより貫通体は混合ツール上に形成
された混合ツール面を処理されるべき材料を貫通して動
かすことによって形成される。
的表面を表すツールプロフィール面Ｆp1及びＦp2を有す
る本発明にかかる混合ツールを示す。ツールプロフィー
ル面Ｆp1及びＦp2は、貫通体をｘ−ｚ平面で切って得ら
れる切り口の表面であり、切り口はシャフトの軸線上で
終端している。それにより貫通体は混合ツール上に形成
された混合ツール面を処理されるべき材料を貫通して動
かすことによって形成される。
【００３７】図４に示す座標系ｘ−ｙ−ｚは、そのｚ軸
がシャフトの軸線を通って延びており、ｘ軸がｚ軸に垂
直に図面の平面を画成して延びており、ｙ軸は図面の平
面からｚ軸とｙ軸両方に対して垂直に正のｙの値で延び
ている。ｘ−ｙ平面は、動くツールが回転する回転平面
を画成する。ｒWは、シャフトの半径を示す。Ｒは、シ
ャフトの軸線とドラムの内壁との間のドラムの半径を示
す。混合ツールはシャフトとドラムの内壁との間に配設
され、図においては、ツールプロフィール面Ｆp1及びＦ
p2により画成されている。Ｓ1は、ツールプロフィール
面Ｆp1の面重心であり、Ｓ2は、ツールプロフィール面
Ｆp2の面重心である。ｒP1及びｒP2は、面重心Ｓ1及び
Ｓ2のｚ軸からの距離を示す。ツールプロフィール面Ｆ
p1からツールプロフィール面Ｆp2への移行部分は図にお
いては点線で示されている。Ｔはドラムの壁部を示す。
がシャフトの軸線を通って延びており、ｘ軸がｚ軸に垂
直に図面の平面を画成して延びており、ｙ軸は図面の平
面からｚ軸とｙ軸両方に対して垂直に正のｙの値で延び
ている。ｘ−ｙ平面は、動くツールが回転する回転平面
を画成する。ｒWは、シャフトの半径を示す。Ｒは、シ
ャフトの軸線とドラムの内壁との間のドラムの半径を示
す。混合ツールはシャフトとドラムの内壁との間に配設
され、図においては、ツールプロフィール面Ｆp1及びＦ
p2により画成されている。Ｓ1は、ツールプロフィール
面Ｆp1の面重心であり、Ｓ2は、ツールプロフィール面
Ｆp2の面重心である。ｒP1及びｒP2は、面重心Ｓ1及び
Ｓ2のｚ軸からの距離を示す。ツールプロフィール面Ｆ
p1からツールプロフィール面Ｆp2への移行部分は図にお
いては点線で示されている。Ｔはドラムの壁部を示す。
【００３８】半径３９．５ｃｍのドラムの場合、本発明
の好ましい実施の形態に係る混合ツールは、ｋ＝１、ｃ
1＝１０．３８ｃｍ、ｃ2＝５．７ｃｍの値を有し、混合
ツール面Ｆ1は４１０ｃｍ2及び混合ツール面Ｆ2は２２
５ｃｍ2である。
の好ましい実施の形態に係る混合ツールは、ｋ＝１、ｃ
1＝１０．３８ｃｍ、ｃ2＝５．７ｃｍの値を有し、混合
ツール面Ｆ1は４１０ｃｍ2及び混合ツール面Ｆ2は２２
５ｃｍ2である。
【００３９】ミキサのドラム内のシャフト１１に取り付
けられたバルク材及び／又は同様の材料用の混合ツール
１０は、シャフト１１からミキサの内壁面の近傍までシ
ャフト１１から半径方向に延びる混合ツール面Ｆ1１７
及びＦ2１８を有している。混合ツール面Ｆ1１７及びＦ
2１８は処理される材料を貫通して混合ツール１０の混
合ツール面Ｆ1１７及びＦ2１８を動かすことにより形成
される貫通体をｘ−ｚ平面で切った切り口によって生じ
るツールプロフィール面Ｆp1及びＦp2によって特徴づけ
られる。混合ツール面Ｆ1、Ｆ2は、ドラムの半径に応じ
た因数ｃ1及びｃ2によって規定される表面を展開し、処
理されるべき材料へ戻る混合ツール面Ｆ1、Ｆ2からの材
料体積の流れが好ましくは同じ大きさであり、軸線と平
行に反対方向に向くように形成される。混合ツール面Ｆ
1１７及びＦ2１８は角度α及び角度βによってその傾斜
が規定される。
けられたバルク材及び／又は同様の材料用の混合ツール
１０は、シャフト１１からミキサの内壁面の近傍までシ
ャフト１１から半径方向に延びる混合ツール面Ｆ1１７
及びＦ2１８を有している。混合ツール面Ｆ1１７及びＦ
2１８は処理される材料を貫通して混合ツール１０の混
合ツール面Ｆ1１７及びＦ2１８を動かすことにより形成
される貫通体をｘ−ｚ平面で切った切り口によって生じ
るツールプロフィール面Ｆp1及びＦp2によって特徴づけ
られる。混合ツール面Ｆ1、Ｆ2は、ドラムの半径に応じ
た因数ｃ1及びｃ2によって規定される表面を展開し、処
理されるべき材料へ戻る混合ツール面Ｆ1、Ｆ2からの材
料体積の流れが好ましくは同じ大きさであり、軸線と平
行に反対方向に向くように形成される。混合ツール面Ｆ
1１７及びＦ2１８は角度α及び角度βによってその傾斜
が規定される。
【００４０】
【発明の効果】本発明に係る混合ツールによれば、ドラ
ムの断面で見たドラム内で処理されるべき材料の動き
が、シャフトの角回転から独立に、軸方向の材料の交換
と半径方向の材料の交換の両方に関して改善される。本
発明に係る混合ツールは、シャフト周りの回転中に、半
径方向に向きｘ軸方向の混合ツールの全長に亘って延び
る混合ツール面で、処理されるべき材料中に飛び込むと
いう利点を有する。このようにして、ドラム中に堆積さ
れて存在する材料はシャフトの回転スピードが非常に大
きく異なる場合にも、有効に処理、即ち混合することが
できる。処理時間は、鍬型ツールを用いた混合、機械的
に発生させられる螺旋状床、及び生産物リングに最適化
される。均一な部分運動を低回転速度（緩慢な材料処
理）の場合でも材料堆積の全高に亘って行うことがで
き、混合品質が向上し混合時間が短縮される。
ムの断面で見たドラム内で処理されるべき材料の動き
が、シャフトの角回転から独立に、軸方向の材料の交換
と半径方向の材料の交換の両方に関して改善される。本
発明に係る混合ツールは、シャフト周りの回転中に、半
径方向に向きｘ軸方向の混合ツールの全長に亘って延び
る混合ツール面で、処理されるべき材料中に飛び込むと
いう利点を有する。このようにして、ドラム中に堆積さ
れて存在する材料はシャフトの回転スピードが非常に大
きく異なる場合にも、有効に処理、即ち混合することが
できる。処理時間は、鍬型ツールを用いた混合、機械的
に発生させられる螺旋状床、及び生産物リングに最適化
される。均一な部分運動を低回転速度（緩慢な材料処
理）の場合でも材料堆積の全高に亘って行うことがで
き、混合品質が向上し混合時間が短縮される。
【図１】図１はこの発明の一実施の形態に係る混合ツー
ル及びシャフトへの取り付けを示す概略図である。
ル及びシャフトへの取り付けを示す概略図である。
【図２】図２はこの発明の別の実施の形態に係るシャフ
ト上の混合ツールを示す概略図である。
ト上の混合ツールを示す概略図である。
【図３】図３はこの発明に係る混合ツールの第３の実施
の形態を示す概略図である。
の形態を示す概略図である。
【図４】図４は組み合わされた混合ツール面Ｆ1及びＦ2
を有する本発明に係る混合ツールのツールプロフィール
面を示す概略図である。
を有する本発明に係る混合ツールのツールプロフィール
面を示す概略図である。
１０，２０，３０ 混合ツール １１、２１，３１ シャフト １７，２７，３７ 第１の混合ツール面 １８，２８，３８ 第２の混合ツール面
Claims (4)
- 【請求項１】 バルク材及び／又は同様の材料用の混合
ツールであって、ミキサ、乾燥機及び／又は反応器のド
ラム内のシャフト（１１；２１；３１）に取り付けら
れ、前記シャフト（１１；２１；３１）の回転中に前記
バルク材に作用する第１の混合ツール面積Ｆ1及び関連
する第１のツールプロフィール面積ＦP1を有する第１の
混合ツール面（１７；２７；３７）と、前記第１の混合
ツール面から半径方向及び軸方向に変位した第２の混合
ツール面であって第２の混合ツール面積Ｆ2及び関連す
る第２のツールプロフィール面積ＦP2を有する第２の混
合ツール面（１８；２８；３８）とを有し、前記シャフ
ト（１１；２１；３１）はｘ−ｙ−ｚ座標系のｚ軸に沿
って伸び、ｘ軸は前記ｚ軸に対して垂直に伸び、ｙ軸は
前記ｘ軸及び前記ｚ軸の両軸に対して垂直に伸びてお
り、ｘ−ｙ平面は、動くツールが回転する回転平面を画
成し、前記第１及び第２のツールプロフィール面積ＦP1
及びＦP2は、貫通体を前記ｘ−ｚ平面で切って得られる
切り口の表面の面積であり、該切り口は前記シャフト
（１１；２１；３１）の軸線上で終端しており、前記シ
ャフト（１１；２１；３１）の表面(１９；２９；３９)
から半径方向に互いに離隔しないで隣接して延在してい
る混合ツールにおいて、 バルク材中の混合ツール(１０；２０；３０)の前記混合
ツール面積Ｆ1、Ｆ2により生じる貫通体積ＶDP1=２π・
ｒP1・ＦP1、及びＶDP2=２π・ｒP2・ＦP2、が下記の相
互関係： ｒP1・ＦP1 ＝ ｋ・ｒP2・ＦP2 を有し、式中ｋは、０．３より大きく且つ１以下の定数
であり、ｒ P1 及びｒ P2 は、ｚ軸（シャフトの軸線）から
ツールプロフィール面Ｆ P1 およびＦ P2 の重心までの距離
をｃｍで指定し、 ｘ−ｙ−ｚ座標系における前記混合ツール面Ｆ 1、Ｆ2の
傾きは、角度α，βにより、下記の値： ０°＜ α1 ＜ ７０° ０°＜ β1 ＜ ９０° ０°＜ α2 ＜ ７０° ０°＜ β2 ＜ ９０° で定義され、 ここで、αは、ｙ−ｚ平面に対するツール表面Ｆ 1 、Ｆ 2
の傾きであって正のｙ軸方向と前記混合ツール面との間
の角度を示し、βは、ｘ−ｙ平面に対するツール表面Ｆ
1 、Ｆ 2 の傾きであって正のｙ軸方向と前記混合ツール面
との間の角度を示し、 前記混合ツール面積Ｆ1、Ｆ2は、下記の表面式： Ｆ1 ＝ ｃ1 ・ Ｒ 及び Ｆ2 ＝ ｃ2 ・ Ｒ に従い、式中因数ｃ1［ｃｍ］及びｃ2［ｃｍ］は、下記
の値： ２ｃｍ ＜ ｃ1 ≦ ３６ｃｍ ３ｃｍ ＜ ｃ2 ≦ １８ｃｍ 内に定められ、Ｒ［ｃｍ］は前記ドラムの半径であるこ
とを特徴とする混合ツール。 - 【請求項２】 複数の混合ツール（１０；２０；３０）
が前記シャフト（１１；２１；３１）に沿って配され且
つ前記シャフト（１１；２１；３１）の外周の周りに配
分されていることを特徴とする請求項１記載の混合ツー
ル。 - 【請求項３】 前記第１の混合ツール面（１７；２７；
３７）は、処理されるべき材料を、前記第２の混合ツー
ル面（１８；２８；３８）によって処理されるべき材料
は移送される方向と正反対の移送方向に押圧し、放り投
げ及び／又は圧搾することを特徴とする請求項１または
２記載の混合ツール。 - 【請求項４】 前記混合ツール面（１７；１８；２７；
２８；３７；３８）は凸状又は凹状に湾曲していること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の混合ツ
ール。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19706364.0 | 1997-02-19 | ||
| DE19706364A DE19706364C2 (de) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | Mischwerkzeug |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10244141A JPH10244141A (ja) | 1998-09-14 |
| JP3010033B2 true JP3010033B2 (ja) | 2000-02-14 |
Family
ID=7820708
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP10054528A Expired - Fee Related JP3010033B2 (ja) | 1997-02-19 | 1998-02-19 | 混合ツール |
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|---|---|
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| EP (1) | EP0860202B1 (ja) |
| JP (1) | JP3010033B2 (ja) |
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| DE (2) | DE19706364C2 (ja) |
| ES (1) | ES2200220T3 (ja) |
Cited By (1)
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| JP2014136194A (ja) * | 2013-01-17 | 2014-07-28 | Ckd Corp | 液体浄化装置 |
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| US6805481B2 (en) * | 2001-08-31 | 2004-10-19 | Xerox Corporation | High intensity blending tool with optimized risers for increased intensity when blending toners |
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| ITPG20130015A1 (it) * | 2013-04-15 | 2014-10-16 | Officine Galletti Omg Srl | Pala di mescolazione |
| US9867738B2 (en) | 2016-05-09 | 2018-01-16 | John J. Lenig | Ear wax remover and cleaner |
| US10328363B2 (en) * | 2016-06-09 | 2019-06-25 | Xianggen Wu | Bioreactor system and method |
| LU101612B1 (de) | 2020-01-20 | 2021-08-05 | Thyssenkrupp Ind Solutions Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Zementklinker |
| WO2021148266A1 (de) | 2020-01-20 | 2021-07-29 | Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag | Vorrichtung und verfahren zur herstellung von zementklinker |
| LU101613B1 (de) | 2020-01-20 | 2021-08-06 | Thyssenkrupp Ag | Thermische Behandlung von mineralischen Rohstoffen mit einem mechanischen Wirbelbettreaktor |
| DE102020200602A1 (de) | 2020-01-20 | 2021-07-22 | Thyssenkrupp Ag | Thermische Behandlung von mineralischen Rohstoffen mit einem mechanischen Wirbelbettreaktor |
| DE102020200604A1 (de) | 2020-01-20 | 2021-07-22 | Thyssenkrupp Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Zementklinker |
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| DE19706364C2 (de) | 1999-06-17 |
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| EP0860202B1 (de) | 2003-07-02 |
| DE59808849D1 (de) | 2003-08-07 |
| JPH10244141A (ja) | 1998-09-14 |
| EP0860202A1 (de) | 1998-08-26 |
| DE19706364A1 (de) | 1998-09-03 |
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