DE4239284A1 - Mischgerät für fließfähige Massen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Mischgerät zum Mischen von sich in einem Behälter befindlichen fließfähigen Massen, mit einem Dreharm, auf dem wenigstens ein Behälterträger mit Behälter peripher mit zum Zentrum des Dreharms geneigter Rotationsachse angeordnet ist und einem Antrieb zum Erzeugen einer Drehbewegung des Dreharms sowie einer Drehbewegung des Behälterträgers um seine Rotationsachse entgegengesetzt der Drehrichtung des Dreharms.

In vielen Bereichen der Industrie, des Handwerks und des Handels stellt sich das Problem, eine Vielzahl von Anmi­ schungen schnell und jederzeit zur Verfügung zu haben, um damit verschiedene Arbeiten durchführen zu können. Der In­ dustrie, dem Handwerk und dem Handel sowie aus Gründen der Lagerstabilität ist es wirtschaftlich und technisch unmög­ lich, die Vielzahl der erforderlichen Anmischungen, sei es in bezug auf Sonderfarben oder bestimmte Zusammensetzungen zu bevorraten. Meist werden deshalb Standardmassen gekauft und, je nach Bedarf, entsprechend modifiziert. Dies ge­ schieht durch Zugabe von Farbpasten, Füllstoffen, Weich­ machern, Vernetzern, Katalysatoren usw.

Bei den Anmischungen kann es sich um ein- und mehrkomponen­ tige, flüssige und pastöse Massen handeln, die heute als Kleber, Verguß-, Abguß-, Beschichtungs- oder Dichtmasse im Einsatz sind. Derartige Massen reagieren in der Regel nach dem Applizieren zu festen, gel- oder gummiartigen Produkten. Speziell mehrkomponentige Massen müssen vor der Applizierung gut gemischt werden.

Insbesondere zum Einsatz im Dentalbereich sind Mischgeräte zum Erzeugen derartiger Anmischungen bekannt, welche einen um eine Achse rotierenden Dreharm aufweisen, wobei auf die­ sem Dreharm im Umfangsbereich ein zum Zentrum des Dreharmes geneigter Behälterträger angeordnet ist, der ebenfalls um seine Rotationsachse, jedoch entgegengesetzt der Drehrich­ tung des Dreharmes angetrieben ist.

Durch die hohe Drehzahl des Dreharmes und die Anordnung des Behälters im peripheren Bereich des Dreharmes entstehen hohe Fliehkräfte, welche die zu mischende Masse gegen die nach aus­ sen gerichtete Innenwand des Behälters pressen. Bei der ge­ genläufigen Rotation des Behälters wird die quasi stehende Masse abgeschält. Dabei bewirkt eine Schräglage des Behäl­ ters, daß diese spiralförmig an der freien Oberfläche ab­ gleitet und an der feststehenden Masse abgelegt bzw. abge­ streift wird. Da der Behälter auf der zur Gerätemittelachse gerichteten Seite über die gesamte Länge eine relativ große freie Oberfläche aufweist, wird vom Kern immer neues Mate­ rial abgeschält.

Um den oben erwähnten Mischvorgang durchführen zu können, dürfen die Behälter nicht zur Gänze gefüllt sein. Abhängig vom Durchmesser und der Höhe sowie Neigung des Behälters kann das maximal auf nehmbare Füllvolumen sehr stark schwan­ ken.

Die bekannten Mischgeräte sind nur für kleinere Mengen bis etwa 70 g geeignet. Aufgrund der auftretenden Zentrifugal­ kräfte ist ein Auswuchtelement, genau diametral gegenüber von dem Behälterträger an dem Dreharm angeordnet. Die Masse dieses Auswuchtelementes ist abgestimmt auf das Gewicht des Behälterträgers, sowie auf einen mittleren Erfahrungswert bezüglich des Gewichtes von Behälter und zu mischender Masse.

Diese bekannten Mischgeräte weisen den Nachteil auf, daß sie eine begrenzte Mischkapazität besitzen und das Auswucht­ element nie genau auf den Behälterträger mit Behälter und Masse abgestimmt ist. Dies führt besonders während der an­ fänglichen Beschleunigungsphase zu einem Unwuchtverhalten des Dreharmes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mischgerät zu schaffen, dessen Auswuchtelement derart ausgebildet ist, daß ein Ausgleich des Massenschwerpunktes bei jeder Dreh­ zahl des Dreharmes herrscht, so daß das Unwuchtverhalten verhindert wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß an dem Dreharm wenigstens ein weiterer Behälterträger mit Be­ hälter bzw. wenigstens eine aktive Ausgleichsmasse angeord­ net ist, wobei die resultierenden Fliehkräfte des weiteren Behälterträgers mit Behälter bzw. der aktiven Ausgleichs­ masse im Gleichgewicht mit den resultierenden Fliehkräften des Behälterträgers mit Behälter sind.

Durch die Anordnung eines weiteren Behälterträgers mit Be­ hälter bzw. einer aktiven Ausgleichsmasse erfolgt ein Aus­ wuchten des Mischgerätes. Somit entstehen bei der Betriebs­ drehzahl und während der Beschleunigungsphase keine Aus­ wuchtprobleme.

Zweckmäßigerweise liegen der weitere Behälterträger mit Behälter bzw. die aktive Ausgleichsmasse auf dem gleichen Durchmesser wie der Behälterträger mit Behälter. In einem solchen Fall sind beide auf dem Dreharm angeordneten Be­ hälterträger mit Behälter gleich schwer ausgebildet und einander diametral gegenüberliegend angeordnet.

Um die Kapazität des Mischgerätes zu erhöhen, sind vorzugs­ weise an dem Dreharm zwei oder mehrere weitere Behälterträ­ ger angeordnet. Diese weiteren Behälterträger sind zu dem bereits auf dem Dreharm angeordneten Behälterträger derart anzuordnen, daß sich das Mischgerät bei jeder Drehzahl im ausgewuchteten Zustand befindet.

Werden zweckmäßigerweise weitere Behälterträger mit Be­ hälter auf dem Dreharm rotationssymmetrisch zueinander in gleichen Winkelabständen angeordnet, so können Behälter­ träger verwendet werden, welche die gleiche Größe und die gleiche Masse besitzen, wie der bereits auf dem Dreharm an­ geordnete Behälterträger. Durch die karussellförmige Anord­ nung der Behälterträger können schwerere Massen, die in gleich schweren Behältern Aufnahme finden, gemischt werden, ohne daß eine Unwucht auftritt.

Zu dem schon auf dem Dreharm angeordneten Behälterträger kön­ nen zwei oder mehrere nicht rotationssymmetrisch zueinander angeordnete Behälterträger angeordnet sein. In einem solchen Falle können die Behälterträger kleiner ausgebildet sein, als der bereits auf dem Dreharm angeordnete Behälterträger. Um eine entsprechende Auswuchtung des Mischgerätes gewährlei­ sten zu können, müssen diese weiteren Behälterträger gegen­ über dem bereits vorhandenen Behälterträger radial und/oder in Umfangsrichtung entsprechend versetzt angeordnet sein.

Zweckmäßigerweise ist die aktive Ausgleichsmasse von einem in einem Gehäuse angeordneten fließfähigen Medium gebildet. Ein derartiges Gehäuse ist drehfest bzw. starr an dem Dreh­ arm angeordnet. Das Gehäuse erfährt somit nur die Drehung des Dreharmes und kann aus Platzgründen wesentlich kleiner ausgebildet sein. Das Volumen der Ausgleichsmasse kann ge­ genüber der zu mischenden Masse kleiner sein, wenn die Aus­ gleichsmasse eine höhere Dichte aufweist, als die aktive Masse. Eine derartige aktive Ausgleichsmasse hält den Dreh­ arm bei sich ändernden Drehzahlen während der An- und Aus­ laufphase und bei konstanten Drehzahlen im ausgewuchteten Zustand. Durch die Verlagerung des Massenschwerpunktes die­ ses Mediums bei unterschiedlichen Drehzahlen wird der Dreh­ arm ausgewuchtet. Speziell im konstanten Drehzahlbereich während des Mischvorganges wird auf diese Weise darauf geachtet, daß die Auswuchtung während der Mischzeit bei konstanter Drehzahl optimal ist.

Vorteilhafterweise ist das fließfähige Medium kleinkörniges Schüttgut. Kleinkörniges Schüttgut besitzt die Eigenschaften, sich fließartig bewegen zu können, um auf diese Art den Massenschwerpunkt allmählich zu verlagern.

Die Erfindung wird anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Mischgerätes mit Behälterträger und Gehäuse teilweise geschnitten;

Fig. 2 ein weiteres Mischgerät gemäß Erfindung mit mehreren Behälterträgern.

Das in der Fig. 1 dargestellte Mischgerät weist einen als Drehplatte 2 ausgebildeten Dreharin auf, auf dem ein Behälter­ träger 1 mit Behälter 4 und ein Gehäuse 3 angeordnet sind, wobei das Gehäuse 3 dem Behälterträger 1 mit Behälter 4 diametral gegenüberliegt. Sowohl der Behälterträger 1, der Behälter 4 als auch das Gehäuse 3 sind schräg zueinander an­ geordnet. Die Neigung um den Winkel A des Behälterträgers 1 und des Gehäuses 3 gegenüber einer Senkrechten, bezogen auf die horizontal angeordnete Drehplatte 2, kann beispielsweise 35° betragen. Je nach Mischvorgang und abhängig von der zu mischenden Masse liegt dieser Winkel A etwa zwischen 15° und 45°.

Der Behälterträger 1 mit Behälter 4 ist gegenüber der Dreh­ platte 2 derart gelagert, daß eine Rotation des Behälter­ trägers 1 um seine eigene Achse stattfinden kann. Eine ent­ sprechende Lagereinrichtung 5 ist fest mit der Drehplatte 2 verbunden. Der Behälterträger 1 weist eine nicht dargestell­ te Antriebswelle auf, die mit einem Winkelgetriebe 6 zusam­ menwirkt, welches von einem auf der Unterseite der Drehplat­ te 2 angeordneten Zahnriementrieb 7 angetrieben wird. Dieser Zahnriementrieb 7 steht in Verbindung mit einem ersten Ab­ trieb des Getriebes 8, das dem Antriebsmotor 9 vorgelagert ist. Das Getriebe 8 besitzt einen zweiten Abtrieb mit einer anderen Drehzahl wie der erste Abtrieb und dient dem Antrieb der Drehplatte 2, die für den Mischvorgang in Drehbewegung versetzt werden muß.

Der auf der Drehplatte 2 angeordnete Behälterträger 1 mit Behälter 4 führt während des Mischvorganges eine Rotations­ bewegung aus, die allerdings gegenläufig zur Drehrichtung der Drehplatte 2 ist. Die Drehzahlen des Behälterträgers 1 und der Drehplatte 2 sind unterschiedlich. Während des Mischvorganges dreht sich die Drehplatte 2 etwa doppelt so schnell wie der Behälterträger 1.

Das auf der Drehplatte 2 angeordnete Gehäuse 3 ist über einen Zwischenflansch 3c mit der Drehplatte 2 starr ver­ bunden.

Das ganze Mischgerät wird von einem Gestell 10 gehalten. Aus Sicherheitsgründen ist die gesamte rotierende Drehplatte 2 während des Mischvorganges mit einer aufklappbaren Haube 11 abgedeckt. Mittels eines nicht dargestellten Sicherheits­ schalters wird die Inbetriebnahme des Mischgerätes verhin­ dert, so lange die Haube 11 geöffnet ist.

Der Behälterträger 1 ist im wesentlichen auf den Durchmesser des Behälters 4 abgestimmt. Entsprechend abgestimmte, nicht dargestellte Einsätze machen es möglich, in einen großen Behälterträger 1 auch kleinere Behälter 4 einzusetzen. Der in der Fig. 1 dargestellte Behälter 4 trägt einen abnehmbaren Deckel 4c.

Da sich die in dem Behälter 4 befindliche Masse 4a während des Mischvorganges in jene Richtung verlagert, in die die Fliehkraft wirkt, muß darauf geachtet werden, daß der Be­ hälter mit entsprechend wenig Masse 4a angefüllt wird, so daß nicht allzuviel Masse 4a während des Mischvorganges gegen den Deckel 4c des Behälters 4 drückt.

Das dem Behälterträger 1 diametral gegenüberliegende Gehäuse 3 ist bezüglich der Höhe des Behälterträgers 1 derart an­ geordnet, daß der Massenschwerpunkt der sich in dem Gehäuse 3 befindlichen Ausgleichsmasse 3a während des Mischvorganges auf gleicher Höhe zu liegen kommt, wie der Massenschwerpunkt der zu mischenden Masse 4a im Behälter 4. Die Ausgleichsmas­ se 3a in dem Gehäuse 3 besteht aus einem fließfähigen Me­ dium, das im vorliegenden Falle aus kleinkörnigen Bleikugeln besteht. Die Masse 4a sowie die Ausgleichsmasse 3a bilden während des Mischvorganges paraboloide Oberflächen 4d, 3d.

Abhängig von dem Gewicht bzw. der Dichte der zu mischenden Masse 4a muß die Ausgleichsmasse 3a über die Dichte abge­ stimmt werden, so daß einerseits über das Füllvolumen der entsprechende Massenschwerpunkt erreicht wird und anderer­ seits über die Dichte ein Ausgleich der Masse 4a, 3a statt­ findet. Bei Inbetriebnahme des Mischgerätes muß das ganze System ausgewuchtet sein.

Das Gehäuse 3 ist mit einem abnehmbaren Deckel 3b versehen, so daß die Ausgleichsmasse 3a entsprechend der zu mischen­ den Masse 4a angepaßt werden kann.

Die Fig. 2 zeigt die Anordnung mit einem einen Behälter 21 aufweisenden Behälterträger 20 und beispielsweise zwei wei­ teren Behälterträgern 24 mit Behältern 25. Der Behälterträ­ ger 20 und die weiteren Behälterträger 24 weisen den glei­ chen Abstand vom Zentrum der Drehplatte 2 auf und sind in gleichen Winkelabständen zueinander im Umfangsbereich einer Drehplatte 23 angeordnet. In der gezeigten Darstellung ist einer der beiden weiteren Behälterträger 24 mit Behälter 20 nicht ersichtlich, da er genau hinter dem anderen Behälter­ träger 24 angeordnet ist. Der Lagerung dieser Behälterträger 24 mit Behälter 25 dienen entsprechende Lagereinrichtungen 22, die mit der Drehplatte 23 verbunden sind. Der Antrieb dieser Behälterträger 24 mit Behälter 25 erfolgt auf die gleiche Weise wie bei dem Mischgerät gemäß Fig. 1.

Die in der Fig. 2 dargestellten Behälter 21, 25 sind mit einem Deckel 21a, 25a verschlossen. Das Füllvolumen in den Behältern 21, 25 kann dadurch vergrößert werden. Die Aus­ wuchtung der Drehplatte 23 wird durch die gleichmäßige An­ ordnung gleich großer und gleich schwerer Behälterträger 20, 24 Behälter 21, 25 und Massen 21b, 25b erreicht. Die Massen 21b, 25b bilden während des Mischvorganges paraboloide Oberflächen 21c.

Claims (6)

1. Mischgerät zum Mischen von sich in einem Behälter (4, 21) befindlichen fließfähigen Massen (4a, 21a), mit einem Dreharm, auf dem wenigstens ein Behälterträger (1, 20) mit Behälter (4, 21) peripher mit zum Zentrum des Dreharms geneigter Rotationsachse angeordnet ist und einem Antrieb zum Erzeugen einer Drehbewegung des Dreharms sowie einer Drehbewegung des Behälterträgers (1, 20) um seine Rotationsachse entgegengesetzt der Drehrichtung des Dreharms, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Dreharm wenigstens ein weiterer Behälterträger (24) mit Behälter (25) bzw. wenigstens eine aktive Aus­ gleichsmasse (3a) angeordnet ist, wobei die resultie­ renden Fliehkräfte des weiteren Behälterträgers (24) mit Behälter (25) bzw. der aktiven Ausgleichsmasse (3a) im Gleichgewicht mit den resultierenden Fliehkräften des Behälterträgers (1, 20) mit Behälter (4, 21) sind.

2. Mischgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Behälterträger (24) mit Behälter (25) bzw. die aktive Ausgleichsmasse (3a) auf dem gleichen Durchmesser wie der Behälterträger (1, 20) mit Behälter (4, 21) liegt.

3. Mischgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß an dem Dreharm zwei oder mehrere weitere Be­ hälterträger (24) angeordnet sind.

4. Mischgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Behälterträger (24) rotationssymme­ trisch zueinander in gleichen Winkelabständen angeord­ net sind.

5. Mischgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die aktive Ausgleichsmasse (3a) von einem in einem Gehäuse (3) angeordneten fließfähigen Medium gebildet ist.

6. Mischgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das fließfähige Medium kleinkörniges Schüttgut ist.