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" Vakunmschnellmischer mit Fahrgestell, insbesendere für Epoxydharze
" Diese Erfindung betrifft einen fahrbaren Vakuummischer zum Mischen von Stoffen,
insbesondere zum Mischen von Polyester- und Epoxydharzen mit Füllstoffen, die starke
Schleifeigenschaften besitzen.
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Mischerbehälter mit senkrechter, durch den Boden der Behälter führenden
Antriebsachse,s idn bekannt.
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Diese bekannten Mischer für flüssige und trockene Stoffe haben den
großen Nachteil, daß Mischun'gen mit stark klebender Eigenschaft in Verbindung mit
Füllstoffen hoher Schleifeigenschaft, wie z.B.
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Quarzsand und Quarzmehl kolloidaler Feinheit, die Abdichtungen des
Mischers kurzfristig zerstören.
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Es werden aber Mischungen in dieser Art gefordert, insbesondere mit
Füllstoffen aus Quarzmaterial, um eine bobe Verschleißfestigkeit des Materials zu
erreichen. Von Mischungen dieser Art wird eine
blasenfreie qualität
gefordert, die sich in der Dichte nur unter Vakuum herstellen läßt.
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Das bedeutet eine besondere Schwierigkeit, da das Mischen unter Vakuum
eine exakte Abdichtung des gesamten Mischbehälters voraussetzt, die besonders durch
die intensiven Schleifeigenschaften der Füllstoffe erschwert wird und zum vorzeitigen
VerschleiB der Abdichtungen führen. Daher lassen sich bisher mischungen der vorgenannten
Art nur durch stetigen Wechsel der Dichtungselemente herstellen. Es zeigte sich
weiterhin, daß dieses Eroblem nicht allein durch Variationen bekannter Dichtungselemente
zu lösen ist, wie z.B. mit lösungsfest-en Einlagen in Verbindung mit Simmerringen
oder mit bekannten Schleifringdichtungen und Vakuumpackungen, sondern erfordert
u.a. eine konstruktive Ausbildung des Dichtungsgehäuses. Füllstoffe mit hoher Schleifeigenschaft
eröffnen ein weiteres Problem für die Vakuumanlage, da der Quarzstaub kolloidaler
Feinheit während des Evakuierens des Mischbehälters in die Vakuumanlage hineingesaugt
wird und hier schnell zur Zerstörung dieser Maschinenelemente führt. Es ist nur
durch die sinnreiche Anordnung einer speziellen Filteranlage möglich, den Quarzstaub
zum Niederschlag zu bringen.
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Filteranlagen, die diese Forderungen erfüllen, sind bekannt. Diese
einlagen sind meistens zu aufwendig und können kaum bei einer kleinen beweglichen
Mischanlage Verwendung finden.
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Es hat sich weiterhin gezeigt, daß Mischungen mit Füllstoffen hoher
spezifischen Wichte eine besondere Ausführung des Mischwerkzeuges benötigen, da
die schweren Teilchen immer zum Mischbehälterboden absinken. Diese Teilchen müssen,
um in einen torusförmigen Umlauf der übrigen Mischungsanteile zu gelangen, in der
Umwälzung nochmals beschleunigt werden. Dadurch lassen sich erst Stoffe mit Anteilen
unterschiedlicher leichte homogen mischen.
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Die Anwendung des Epoxydharzmischers verlangt für die Praxis eine
große Beweglichkeit, da sehr oft die mischungen sofort an der Bedarfs stelle aufbereitet
und verarbeitet werden müssen. Bekannte Anlagen, bei denen die fertige Mischung
in fahrbaren Behältern zum Verwendungsort gefahren werden müssen, sind für die Praxis
bei Verwendung von Epoxydharzmischugen nicht sonderlich geeignet, da während des
Transportes die Abkühlung und die Erstarrung des Mischgutes bereits e@ngeleitet
wird. Das ist nicht nur für die Veraroeitung des Mischmaterials nachteilig, sondern
erfordert
auch mehr Zeit für den Eine und Hertransport des Mischbehälters
zwischen den einzelnen Chargen.
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Diese besonderen Bedingungen stellen die Forderung, eine kleine fahrbare
kompakte Vakuumanlage, verbunden mit einer Intensivfilteranordnung zu entwickeln,
speziell für stark klebende Mischungen mit schleifaktiven Füllstoffen, die von den
Mischern bekannter Art nicht erfüllt werden.
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Ausgehend von den vorgenannten Schwierigkeiten, liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, einen kompakten fahrbaren Mischer mit einer kompletten Vakuumanlage
in Verbindung einer vielfachen Filteranordnung zu schaffen, die leicht beweglich
ist und an jeden Verwendungsplatz herangefahren werden kann und außerdem so ausgebildet
ist, daß Mischungen mit schleifzktiven Füllungen ohne Dichtungszerstörung längere
Zeit gemischt werden können.
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Die erfindungsgemäße Vakuummischanlage, insbesondere für Epoxyd und
Polyesterharze mit Füllstoffen besteht aus einem fahrbaren Unterteil mit einer fest
angeordneten Vakuumalage und einem Filtersystem.
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Der fahrbare Untersatz ist vornehmlich mit drei
bis
vier Laufrollen ausgestattet, bei der ein bis zwei Laufrollen mit einer Lenkdeichsel
verbunden sind. Auf dem Unterteil sind zwei freistehende Seitenteile angeordnet,
die als Lagerböcke ausgebildet sind. Zwischen diesen Seitenteilen ist eine kippbare
IvIischmaschine, bestehend aus einem vakuumdichten Mischbehälter mit angeflanschtem
Getriebemotor, drehbar eingehängt. Der Mischbehälter kann mittels eines Handhebels
zur Entleerung gekippt werden und rastet in beliebigen stellungen ein. Die Vakuumanlage
und das Filtersystem sind fest auf dem Unterteil montiert und sind durch Schläuche
mit dem WIischbehälter verbunden. Außerdem befindet sich an dem Unterteil ein Schaltschrank
zur Aufnahme der erforderlichen chalt-und Steuerelemente, die für den Mischprozeß
notwendig sind.
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Am Mischbehälter ist ein klappbarer Deckel angebracht, der mit einer
Vakuumdichtung versehen ist. Auf dem Deckel befindet sich ein Zyklonabscheider,
dessen Eintrittsöffnung sich in der ruhigsten Zone des torusförmigen Mischungsumlaufes
befindet und eine geringmöglichste Staubentnahme aus dem Mischbehälter gewährleistet.
Der Behälterverschluß ist freigebend angeordnet, um ein Festkleben durch etwaige
klebende Substanzen zu verhindern. Der erfindungsgemäße Vakuummischer wird nun beispielsweise
anhand der beigefügten
Zeichnungen naher erläutert; diese zeigen:
Fig. 1 Eine perspektivische Zeichnung des Vakuumschnellmischers in Mischstellung;
Fig. 2 eine perspektivische Vorderansicht mit Filteranlage; Fig. 3 eine perspektivische
Zeichnung des akuummischers in Auskippstellung; Fig. 4 eine perspektivische Schnittzeichnung
des Mischbehälters (Rückanischt); Fig. 5 eine Zeichnung des @ischwerkzeuges und
eine Schnittdarstellung der Wellenabdichtung.
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Die Figur 1 zeigt den Va@uumschnellmischer in aischstellung mit geschlossenem
Deckel. Der Mischer @esteht aus dem fahrbaren Unterteil 1 mit drei bis viGr Laufrädern
2 und einer Lenkdeichsel 3. Das Unterteil 1 ist mit zwei Seitenteilen 4 ausgestattet,
die mit zwei Lagerungen 5 für die Aufname der Achsstumeln am Misohbehälter 6 versehen
sind. Unter dem Mischbenhälter befindent sich das angeflanschte Getriebe 7, wodurch
das Mischwerkzeug von unten angetrieben wird. @er Mischbehälter 6 ist mit einem
vakumumdichten xlappdeckel
8 verschlossen, auf dem ein Zyklonabscheider
9 angeordnet ist, der über einen Schlauch Io mit der Vakuumanlage verbunden ist.
Auf dem Unterbau 1 ist ebenfalls der Steuerschrank 11 montiert, der alle nötigen
Schaltelemente für die Motoren und Regelgeräte aufnimmt.
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Die Figur 2 zeigt die Vorderansicht des vakuumniiscliers, den im unterbau
1 kippbaren Eischbehälter 6 mit dem angeflanschten Getriebe 7 und dem Antriebsmotor
12. Die fest zusamrengebaute Einheit, bestehend aus @em Mischbehälter 6, dem Getriebe
7 und der Antriebsmascine 12, kann mit dem Handhebel 13 die sch3e des Drehpunktes
5 um ca. 180° geschwenkt werden. Der Neigungswinkelt ist in den verschiedenen Stellungen
einrastbar. ine an sich bekannte Vakuumanlage 14 ist auf dem Unterteil 1 fest montiert
und besteht aus der Anordnung einer Vakuumpumpe mit Motor. Der Strömmungsverlauf
der Euft während des Evakuierens ist in der Figur 2 genau dargestellt. Die an dem
Behälter 6-abgesaugte Luft gelangt durch den ZyLlonabscheider 95 den Vakuumschlauch
10, in den Wendelfilter 15 und strömt von unten wendelartig um die Leitbleche 16,
wodurch der Quarzstaub sichtbar abgelagert wird. Die bereits gereinigte Luft gelangt
jetzt durch den Feinstaubfilter
17 über einen weiteren Vakuumschlauch
18 zu dem Naßfilter 19. Durch diese Filteranordnung ist eine einwandfreie entfernung
aller Quarzteilchen aus der angesaugten Luft gewährleistet und sichert die Vakuumanlge
vor vorzeitigem Verschleiß durch schleifaktive Teilchen der Füllstoffe.
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Ein einstellbares VaLustat 20 schaltet die Vakuumanlage bei erreichtem
Torr-Wert aus. Im Filtersystem ist ein Belüftungsventil 21 installiert zur Belüftung
des Mischbehälters 6 vor dem Offenen des Deckels^80
Die Figur 3 zeigt den Vakuummischer in der Entleerungsstellung. Der Handhebel 13
kann durch axiales Ziehen aus den-Einrastnuten 22 gelöst werden, wodurch der Mischbehälter
jetzt frei schwenkbar ist. Der Unterbau 1 sit gabelförmig gestaltet, damit das Mischgut
frei aus dem Behälter 6 ausfließen kann. D'er Klappdeckel 8 des Vakuummischers ist
mit einem Knelbelschnellverschluß 23 versehen und besitzt einen Hakenverschluß 24o
Beim Schließen des Klappdeckels 8, faßt der Hakenverschluß 24 unter den Wulst 25
des Mischbenälters 6.
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Der Hakenverschluß 24 hat die Aufgabe, den Elappdekkel 8 auf den Behälterrand
25 zur Einleitung der Evakuierung leicht anzudrücken. Danach preßt der statische
Luftdruck den Klappdeckel 8 fest auf den Behälter 6 und löst den Hakenverschluß
24 durch
Distanzverringerung von dem Wulst 25 des Behälters 6,
damit ein Festkleben des Hakenverschlusses 24 am Behälter 6 durch etwaige übergelaufenen
Mischung vermieden wird0 Die Figur 4 zeigt das Innere des Mischbehälters 6, sowie
die Ausführung und Anordnung des Mischwerkzeuges.
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Das Mischwerkzeug besteht aus einem Schaufelteller 25, der vorzugsweise
mit 3 Flügeln ausgestattet ist. Der Schaufelteller 25 versetzt das Mischgut in einen
trombenförmigen Umlauf. Oberhalbe des Schaufeltellers 25 befindet sich ein Kreiselsogmesser
26, an dem etwa in halber Behälterhöhe mehrere messerartige Leittflächen 27 angeordnet
sind, die das Mischgut mit Füllstoffen hoher spezifischer Gewichte in der aufsteigenden
Strömung nochmals beschleunigen, um einen besonders stellen, torustörmigen Umlauf
der Mischung zu bewirken. Der hoch in den Mischbehälter aufragende Nabenkörper 28
verhindert eine bremsende Turbulenz der zurückfließenden Strömung des Lischgutes
und begünstigt den schnellen Umlauf der gesaiften Füllung. Dadurch werden effektive,
kurze Misch--zeiten und eine einwandfreie, homogene Mischung, auch bei stark differierender
Wichte der zu mischenden Anteile, gewährleistet.
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Der hohe Nabenkörper 28 beeinflußt nicht nur ,den günstigen Strömungsverlauf
im Mischbehälter, sondern nimmt auch
die besonders hoch gelagerten
Dichtungsslemente auf und soll dem Zufluß der schleifaktiven Partikel der Mischung
zu der @elleabdichtung entgegenwirken.
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Die besondere Anordnung der Wellendichtung im Nabenkörper 28, ist
in der Figur 5 näher erläutert.
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Die hohe prozentuale Beimengung des @uarzsandes rest.
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Quarzmehles, verlangt eine besondere konstruktive Ausbildung des Mischwerkzeuges
und des Abdichtungsgehäuses. Zunachst ist ein feststehendes Dichtungsgehäuse 29,
des tief in den Nabenkörper 28 hineinragt, auf dem Behälterboden 30 fest verschraubt.
Im oberen Teil des Dichtungsgehäuses befinden sich die Dichtungselemente 31, die
aus Simmerringen und @ösungsmittelbeständigen Packungen bestehen. Die Dichtungselemente
werden nach bekannter Art durch eine Ringmutter 32 festgehalten. Die innere @ohrung
des Nabenkörpers 28 ist durchgehend mit eimem @ewinde 33 großer Steigung versehen.
Das Gewinde 33 gleitet auf einer Kunststoffbuchse 34. Aier erfolgt die erste abdichtung
gegen die Füllung im Mischbehälter. Sollten Stoffe der Mischung durch die Abdichtung
an dieser Stelle zwischen dem Dichtungsgehäuse 29 und dem Nabenkörper 28 eindringen,
so werden sie durch das Gewinde 33 während des Betriebes in den Behälter zuriickgefördertO
sollten dennoch
Stoffe zwischen dem Nabenkörper 28 und dem Dichtungsgehäuse
29 eindringen, so werden die schleif aktiven Partikel. von einer porösen Dichtung
35, beispielsweise aus FIlz, aufgefangen. Durch diese Ausbildung des Nabenkörpers
28 und des Dichtungsßehäuses 29 wird ein zerstörendes Eindringen schleifaktiver
Füllstoffe in die iellenabdichtung verhindert.
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Zur Erfindung gehört alles dasjenige, w@s in der Beschreibung enthalten
und, bzw. oder in der Zeichnung dargestellt ist, einschließlich dessen, was in Abweichung
von den konkreten Ausführungsbeispielen für den Fachmann naheliegt.