DE2819833A1

DE2819833A1 - Mischvorrichtung fuer fluessiges und pulverfoermiges gut

Info

Publication number: DE2819833A1
Application number: DE19782819833
Authority: DE
Inventors: Boerge Ahrenskou-Soerensen
Original assignee: SVENSKA SKANDEX AB
Current assignee: SVENSKA SKANDEX AB
Priority date: 1977-05-05
Filing date: 1978-05-05
Publication date: 1978-11-09
Also published as: GB1586953A; FR2389405B3; US4134689A; FR2389405A1

Description

DIETRICH LEWINSKY

HclNZ-JOACHIM HU3ER

REINER PRIETSCH 5.Mai 1978

M ö N C H E N 2 1

GOTTHARDSTR.81 10.266-V/Ni

Svenska Skandex AB, Kungsgatan 2, S - Stockholm (Schweden)

" Mischvorrichtung für flüssiges und pulverförmiges Gut "

Priorität: 5- Mai 1977, Ser.No. 79^.144, V.St.A.

Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung und bezieht sich im allgemeinen auf eine Vorrichtung, bei der pulverförmiges oder flüssiges Gut, das sich in einem Behälter befindet, geschüttelt wird.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine verbesserte Einspannvorrichtung für das Gutgefäß bei einer solchen Mischvorrichtung.

Eise Mischvorrichtung.der obengenannten Art ist aus der britischen Patentschrift NrY 1 310 655 bekannt.

Mischen durch Schütteln wird beispielsweise bei der Farbherstellung, d.h. zur Mischung eines Grundfarbstoffes mit einem Farbzusatz, angewandt. Nachdem der Farbzusatz in den Grundfarbstoff eingegossen ist, ist es notwendig, die Mischung sehr gründlich umzurühren, um eine einheitliche Farbe zu erhalten. Hierzu wird gewöhnlich eine Vorrichtung mit einem Tisch verwendet, an dem Mittel zur Befestigung des das zu mischende Gut enthaltenden Gefäßes angeordnet sind, wobei der Tisch an einem inneren, gegen einen äußeren Rahmen beweglichen Rahmen befestigt ist. Der innere Rahmen wird mit Hilfe einer Kurbel- oder Exzenterwelle, die von einem Motor angetrieben wird, in Bewegung versetzt.

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Bei der aus der GB-PS 1 310 655 bekannten Vorrichtung wird das Gutgefäß an dem Tisch mit Hilfe einer Platte befestigt, die mit Hilfe einer Stange in jedem beliebigen Abstand zu dem Tisch eingestellt werden kann. Die Stange ist relativ zum Innenrahmen in der gewünschten Position durch einen bekannten Schnellverschluß befestigbar.

Eine solche Befestigungsvorrichtung weist verschiedene Nachteile auf. Ein Nachteil besteht darin, daß die maximale Höhe des Gerätes relativ groß ist, da die Befestigungsstange beträchtlich in die Höhe ragt und zwar nicht nur, wenn die Befestigungsplatte in ihrer oberen Position ist, sondern auch, wenn sich diese in der Arbeitsposition befindet. Darüber hinaus wird die Befestigungsstange während des Betriebes vibrieren, was eine Gefahr für das Bedienungspersonal darstellt. Ein anderer Nachteil besteht darin, daß das Schütteln gestartet werden kann, auch wenn die Befestigung des Gutgefäßes nicht ausreichend ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Befestigungskraft nicht in einfacher Weise kontrollierbar ist, was dazu führt, daß das Gutgefäß entweder zerdrückt werden kann oder daß es nicht ausreichend fest befestigt ist. Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung ist darin zu sehen, daß die bekannten Befestigungsmittel für das Gutgefäß nicht in einfacher Weise auf Fernsteuerungsbetrieb umgestellt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter weitgehender Vermeidung der vorerwähnten Nachteile eine Mischvorrichtung zu schaffen, bei der die Befestigungsmittel für das Gutgefäß so ausgebildet sind, daß sie ferngesteuert durch einen Motor betätigt werden können, der auf einem äußeren Rahmen und folglich stationär gegenüber dem Innenrahmen, der das Gutgefäß trägt, befestigt ist.

Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung sind für den Fachmann aus dar nachfolgenden Beschreibung entnehmbar.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in dem Patentanspruch 1 beschrieben.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind Fühler zum Feststeisn, die der Motor

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len der Kraft vorhanden, die der Mptoj zum Einspannen des ,_

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Gutgefäßes ausübt. Ferner sind nach dieser Ausführungsform Steuervorrichtungen vorhanden, die das Einschalten des Rüttelmechanismus nur gestatten, wenn der Fühler eine bestimmte Einspannkraft festgestellt hat. Das Schütteln kann folglich nur beginnen, wenn die festgestellte Einspannkraft ausreichend ist, und darüber hinaus wird eine gute Einspannung des Gutgefäßes erzielt, wobei gleichzeitig die Gefahr, daß das Gutgefäß zerdrückt wird, vermieden ist, da der Motor abgestellt wird, wenn die Einspannkraft die besagte Stärke erreicht. Es kann wahlweise vorgesehen sein, daß während des Schüttelvorgangs der Antriebsmotor eingeschaltet bleibt (aber nur zu einem solchen Ausmaß, das erforderlich ist, eine Einspannkraft, die etwas größer ist als die besagte, aufrecht zu erhalten), um die Einspannvorrichtung während des Rüttelvorgangs nachzustellen, falls die Notwendigkeit hierfür entstehen sollte.

Das übersetzungsverhältnis zwischen dem Antriebsmotor und den Einspannmuttern ist jedoch normalerweise so gewählt, daß die Einspannung selbst-blockierend ist.

Vorzugsweise erhält die Mischvorrichtung gemäß der Erfindung einen Außenrahmen, der die Vorrichtung trägt, einen Innenrahmen, an dem der Tisch befestigt ist, und einen Zwischenrahmen, der federnd in dem Außenrahmen gelagert ist, wobei der Innenrahmen gegenüber dem Zwischenrahmen .beweglich ist und eine Kurbelwelle zur Bewegung des Innenrahmens relativ zu dem Zwischenrahmen vorgesehen ist. Des weiteren ist eine Antriebsvorrichtung für die Kurbelwelle vorgesehen, die in dem Zwischenrahmen gelagert ist. Die Antriebsvorrichtung ist auf dem Zwischenrahmen befestigt. Der Innenrahmen ist an einem Ende mit dem Zwischenrahmen über ein Gelenk verbunden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Mischvorrichtung ist der Elektromotor zum Antrieb der Befestigungsvorrichtung auf dem Zwischenrahmen befestigt. Ein Winkelgetriebe ist auf dem Innenrahmen angeordnet. Die Motorwelle und die Antriebswelle des Getriebes, die über Riemenscheiben und Antriebsriemen verbunden sind, sind parallel und vorzugsweise ist die Abtriebswelle des

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Getriebes koaxial zu einer der beiden Schrauben und mit dieser direkt verbunden. Die Schrauben tragen beide jeweils eine gezahnte Riemenscheibe, die gegenseitig durch einen Endlosantriebsriemen, der eine entsprechende Zahnung aufweist, verbunden sind, so daß die Schrauben (mit gleicher Gewindesteigung) eine synchrone Drehbewegung ausführen.

Das Gelenk ist an einem seiner Enden drehbar mit dem Zwischenrahmen verbunden, so daß die Drehachse im wesentlichen koaxial zur Motorwelle ist. Das Verbindungsgelenk ist an seinem anderen Ende am Innenrahmen angelenkt, so daß seine Drehachse im wesentlichen koaxial zur Antriebswelle des Winkelvorgeleges ist. Dabei bewegen sich das Verbindungsgelenk und die Riemenübertragung zwischen dem Motor und dem Winkelgetriebe während des Schütteins parallel und das Rütteln erzeugt in der Riemenübertragung keine bemerkenswerten Kräfte. Dies bedeutet, daß der Motor auf dem Zwischenrahmen befestigt werden kann, der während des Schütteins keine wesentliche Schwingungsbewegung ausführt, was zur Vergrößerung der Motorlebensdauer beiträgt. Ebenso kann dadurch die Stromversorgung für den Elektromotor einfacher und sicherer gestaltet werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Figur 1 einen Aufriß der Vorrichtung gemäß der Erfindung

Figur 2 eine Draufsicht, gesehen längs der Schnittlinie H-II in Figur 1

Figur 3 ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise und

Figur ¹J ein Schaltbild der Vorrichtung.

In Figur 1 ist ein Außenrahmen 1 zu erkennen, der auf dem Boden ruht. Ein Zwischenrahmen oder zweiter Rahmen 2 wird in dem Außen-

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rahmen 1 mit Hilfe von Federn 3 oder dergleichen getragen. Im unteren Teil des zweiten Rahmens befindet sich ein Motor M 2. Eine Kurbelwelle 4 wird von dem zweiten Rahmen durch Lager 5 getragen. Die Kurbelwelle 4 besitzt zwei Exzenterstifte 6, die mit dem Innenrahmen 7 verbunden sind. Ein Exzentergewicht 8 ist an der Kurbelwelle 4 befestigt. Das Gewicht 8 ist relativ zu den Exzenterstiften 6 um 180° versetzt und so gewählt, daß es ein Gegengewicht für eine mittlere Beladung des Innenrahmens (das bedeutet Innenrahmen + durchschnittliches Gewicht des Gutgefäßes) darstellt. Die Kurbelwelle wird durch den Motor M 2 über einen Transmissionsriemen 8 angetrieben.

Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, ist der obere Teil des Innenrahmens 7 mit dem zweiten Rahmen 2 über ein Verbindungsgelenk 9 verbunden. Wenn folglich der Motor M 2 angetrieben wird, wird der Innenrahmen in Vibration versetzt, deren Bewegungsweg als birnenförmig betrachtet werden kann.

Der Innenrahmen 7 besitzt einen Tisch 10 zur Aufnahme von einem oder mehreren Gutbehältern 11, die geschüttelt werden sollen. Um den Gutbehälter 11 auf dem Tisch zu befestigen,ist eine Einspannplatte 12 vorgesehen. Muttern 13 sind an der Platte 12 befestigt. Die Muttern 13 laufen in Schrauben 14. Die unteren Enden der Schrauben 14 sind in dem Tisch bei 15 befestigt und zwar derart, daß die Schrauben drehbar, jedoch nicht axial verschiebbar sind. Ein oberes Querteil 16 des Innenrahmens ist mit Lagern 17 ausgerüstet, die die Schrauben 14 drehbar aufnehmen. Eine Riemenscheibe 18 ist jeweils an den oberen Enden der beiden Schrauben 14 oberhalb des Querteils 16 befestigt und ein Endlosantriebsriemen 19 verbindet die Riemenscheiben 18. Eine der Schrauben 17 (in Figur die rechts dargestellte) ist mit der im wesentlichen senkrechten Abtriebswelle 20 eines Winkelgetriebes 21 verbunden, das auf dem Innenrahmen 7 angeordnet ist. Die Antriebswelle 22 des Winkelgetriebes 21 erstreckt sich im wesentlichen horizontal und parallel zur Kurbelwelle 4.

Eine Riemenseheibe 23 ist auf der Antriebswelle 22 befestigt und ein Endlosriemen 24 verbindet die Riemenscheibe 23 »it einer r

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Riemenscheibe 25, die auf der Welle 26 eines Elektromotors M 1 sitzt. Der Elektromotor ist auf dem Zwischenrahmen 2 befestigt.

Die Verbindungsgelenke 9, die den Innenrahmen 7 mit dem Zwischenrahmen 2 verbinden, sind in der Vertikalebene schwenkbar und gegenseitig parallel angeordnet. Die Sehwenkpunkte 27 der Gelenke 9 des Innenrahmens 7 liegen auf einer Achse, die im wesentlichen koaxial zu den Antriebswellen 22 des Winkelgetriebes 21 ist. Die Sehwenkpunkte 28 der Gelenke 9 im Zwischenrahmen 2 liegen auf einer Achse, die im wesentlichen koaxial zur Achse der Riemenscheibe 25 des Motors M 1 ist.

Auf diese Weise wird die Riemenscheibentransmission 23-25 zwischen dem Motor M 1 und dem Winkelgetriebe 21 nicht gestört, wenn der Innenrahmen 7 relativ zu dem Zwischenrahmen 2 vibriert. Darüber hinaus kann der Motor M 1 mit Standardspannung versorgt werden, da die Anschlußleitungen für den Motor keiner nennenswerten Vibration ausgesetzt sind.

Wäre der Motor auf dem Innenrahmen 7 angeordnet, so würden sowohl der Motor als auch die Anschlußleitungen einer wesentlichen Vibration ausgesetzt, die einerseits die Lebensdauer des Motors herabsetzen würde^ und eine Niederspannungsversorgung für den Motor erforderlich machen würde.

Es ist ersichtlich, daß die dargestellte Befestigungsvorrichtung gemessen an der zur Verfügung stehenden Einspannweite besonders kompakt ist. Darüber hinaus kann die Antriebsvorrichtung für die Einspannung leicht durch eine Kappe (nicht dargestellt) abgedeckt werden, die auf dem Außenrahmen 1 befestigt werden kann.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Es wird angenommen, daß sich die Einspannplatte 12 in einer oberen Position befindet. Ein Gutgefäß 11 kann nun auf den Tisch 10 unter die Einspannplatte 12 gestellt werden. Der Motor M 1 wird eingeschaltet und läuft mit einem solchen Drehsinn, daß die Einspannplatte 12 gesenkt wird. ₇

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Wenn die Platte 12 auf das Gutgefäß 11 stößt, wird auf dieses eine Einspannkraft ausgeübt. Nachdem die Kraft einen bestimmten Wert erreicht hat (beispielsweise 400 pounds), wird der Motor M 1 abgeschaltet und der Motor M 2 eingeschaltet. Entsprechend dem Übersetzungsverhältnis zwischen der Mutter und der Schraubvorrichtung 13,1*1, den Transmissionsriemen 18,19, dem Getriebe 21 und der Transmission 23-25, ist die Platte in dieser Position selbst blokkierend und der Motor M 1 muß nur ein relativ geringes Drehmoment erzeugen, um die erforderliche Befestigungskraft bereitzustellen. Das Abschalten des Motores 1 kann durch einen Fühler gesteuert werden, der die Leistungsaufnahme des Elektromotors ermittelt. Die Leistungsaufnahme ist ein Maß für das durch den Motor erzeugte Drehmoment. Wenn folglich die Leistungsaufnahme einen gewissen Wert erreicht hat, der der gewünschten Einspannkraft entspricht, wird der Einspannvorgang unterbrochen und der Motor M 2 automatisth eingeschaltet.

Ein Zeitmesser kann vorgesehen sein, um die Laufzeit des Motores M 2 zu überwachen.

Es ist ebenfalls möglich, daß der Motor M 1 nach dem Erreichen des gewünschten Einspanndrehmoments dadurch abgeschaltet werden kann, daß der Drehmomentgrenzwert ermittelt wird, wobei der Motor während des Betriebs des Rüttelmotors M 2 abgeschaltet bleibt, da das Übersetzungsverhältnis in der Transmission zwischen dem Motor M 1 und der Platte 12 ausreichend groß ist, so daß die Platte selbst blockierend ist. Andererseits ist es möglich, während des ganzen Schüttelvorgangs den Motor M 1 ein Drehmoment erzeugen zu lassen, durch das die erforderliche Einspannkraft (vorzugsweise 400 pounds) aufrecht erhalten wird. Dabei kann der Motor M 1 die Einspannplatte nachstellen, falls der Deckel des Gutgefäßes nicht korrekt eingesetzt ist und plötzlich in seine richtige Position einrasten sollte.

Wenn der Zeitmesser abgelaufen ist, wird der Motor M 2 abgestellt und der Motor M 1 mit umgekehrter Drehrichtung angestellt, so daß die Einspannplatte 12 angehoben wird. Nach einer bestimmten Zeit wird der Motor M 1 abgestellt und auf die andere Drehrichtung um-

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gestellt.

Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, daß beim Anschlagen der Einspannplatte 12 an dem Querteil 16 die Leistungsaufnahme des Motors M 1 das besagte vorbestimmte Niveau annimmt und daß dadurch der Motor M 1 abgestellt wird.

Die Einspannvorrichtung ist nun in die Startposition zurückgekehrt und der gleiche Zyklus kann für beliebig viele Gutbehälter wiederholt werden, die das zu mischende Gut enthalten.

Der Motor M 1 ist vorzugsweise ein "symmetrischer" Motor, worunter verstanden werden soll, daß er in beiden Drehrichtungen das gleiche Drehmoment erzeugt. Es ist von Vorteil, wenn das Anfangsdrehmoment größer als das Abschaltdrehmoment ist. Die Steuerung des Ablaufes wird anhand von Figur 3 erläutert.

Angenommen es befinde sich ein Gutgefäß auf dem Tisch. Durch Auslösen eines Startschalters A läuft die Arbeitsschrittfolge B-L automatisch ab.

A. Start

B. Ml wird auf die Drehrichtung zur Einspannung eingestellt

C. Ml wird eingeschaltet

D. Ein Fühler ermittelt das durch M 1 ausgeübte Drehmoment

E. Mittel, die durch den Fühler gesteuert werden und vorgesehen sind, um M 1 bei einem bestimmten Drehmoment abzustellen

F. Ml hält an

G. M 2 wird eingeschaltet

H. Einstellbarer Zeitmesser für den Lauf des Motores M 2

I. M 2 hält an

J. Der Drehsinn für M 1 wird umgeschaltet

K. Ml wird für eine bestimmte Zeit eingeschaltet

L. Ml hält an.

Das Gutgefäß kann nun entnommen werden und die Vorrichtung ist zur

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Wiederholung des Arbeitszyklus bereit. Sollte Jedoch das nächste Gutgefäß höher sein, kann ein Schalter M bedient werden, durch den die Einspannweite vergrößert wird, bis die Einstellplatte möglicherweise an einem Anschlag am oberen Ende des Innenrahmens anhält und die Arbeitsschritte D und E ausgelöst werden. In Jedem Fall wird der Motor M 1 entweder durch das Bedienungspersonal oder durch den Arbeitsschritt E abgestellt.

Die Vorrichtung ist folglich nach dem Schritt L oder nach dem Schritt N bereit für einen neuen Arbeitszyklus. Der Schritt M enthält Mittel für das fortgesetzte Anheben der Einspannplatte durch den Motor M 1 und dem Schritt M folgt automatisch der Schritt N, durch den lediglich festgestellt wird, daß M 1 anhält. Die speziellen Mittel zur Auslösung der oben beschriebenen Arbeitsschrittfolge sind dem Fachmann bekannt und können nach Belieben verwirklicht werden. Ein Beispiel einer Verdrahtung zur Steuerung der Vorrichtung ist in Figur 4 dargestellt. Es wird angenommen, daß Figur 4 für den Fachmann ohne weiteres verständlich ist.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung besitzt eine Tür (vorzugsweise durchsichtig), die in ein Abteil führt, das den Tisch 10 und die Einspannplatte 12 enthält. Durch die Tür wird ein Schalter in der Hauptstromversorgung betätigt, durch den die Stromversorgung bei offener Tür unterbrochen ist oder beim öffnen der Tür unterbrochen wird.

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Claims

Pat entansprüc he:

Mischvorrichtung für flüssiges und pulverförmiges Gut, die einen Tisch, einen mit dem Tisch verbundenen Rüttelmechanismus und eine Befestigungsvorrichtung mit einer Einspannplatte zum Anpressen eines das zu mischende Gut enthaltenden Gefäßes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung mindestens zwei oberhalb des Tisches (10) senkrecht zur Tischoberfläche angeordnete Schrauben (I¹O umfaßt, daß die Schrauben (14) zu beiden Seiten des einzuspannenden Gefäßes (11) gegen den Tisch (10) drehbar, jedoch axial unverrückbar angeordnet sind, daß auf jeder Schraube (I¹*) eine mit der Einspannplatte (12) verbundene Mutter (13) sitzt, daß eine Transmissionsvorrichtung (18-22) zur synchronen Drehung der Schrauben (I¹I) vorgesehen ist und daß ein Elektromotor M 1 zum Antrieb der Transmissionsyorrichtung vorhanden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tisch (10) von einem Innenrahmen (7) getragen ist, daß der Innenrahmen (7) gegen einen Außenrahmen (2) beweglich ist, daß der Rüttelmechanismus zwischen dem Innenrahmen (7) und dem Außenrahmen (2) arbeitet, daß der Außenrahmen (2) mit dem Innenrahmen (7) über ein Drehgelenk (9) verbunden ist, daß der Elektromotor (M 1) auf dem Außenrahmen (2) angeordnet ist, daß eine erste Riemenscheibe (25) von dem Motor (M 1) angetrieben wird, daß eine zweite Riemenscheibe (23) durch einen Antriebsriemen (24) mit der ersten Riemenscheibe (25) verbunden ist, daß die zweite Riemenscheibe (23) mit der Transmisslonsvorrich-

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ORlGlNAL INSPECTED

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tung (18-22) verbunden ist und daß die Riemenscheiben (23,25) im wesentlichen koaxial zu den Drehachsen (27,28) des Drehgelenks (9) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fühler zum Peststellen der durch den Motor (M 1) ausgeübten Einspannkraft vorhanden ist und daß eine Steuervorrichtung vorgesehen ist, die das Ingangsetzen des Rüttelmechanismus nur ermöglicht, wenn durch den Fühler eine gewisse Mindesteinspannkraft festgestellt wurde.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Transmissionsvorrichtung (18-22) ein auf dem Innenrahmen (7) angeordnetes Winkelgetriebe (21) umfaßt, daß die Antriebswelle (22) des Winkelgetriebes (21) die zweite Riemenscheibe (23) trägt, daß die Abtriebswelle (20) des Winkelgetriebes (21) koaxial zu einer der Schrauben (14) ist und mit dieser verbunden ist, und daß die beiden Schrauben (14) jeweils eine Riemenscheibe (18) aufweisen, die gegenseitig durch einen Antriebsriemen (19) verbunden sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rüttelmechanismus eine Kurbelwelle (4, 6) umfaßt, die in einem mit dem Außenrahmen (2) kraftschlüssig verbundenen Lager (5) gelagert und an den Innenrahmen (7) angekoppelt ist und daß der Antriebemotor (M 2) für den Rüttelmechanismus auf dem Außenrahmen (2) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1,2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenrahmen (2) federnd in einem Grundteil (1) gelagert ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehgelenk (9) zwischen den oberen Teilen des Innenrahmens (7) und Außenrahmens (2) liegt und daß der Rüttelmechanismus zwischen die unteren Teile des Innenrahmens und des Außenrahmens geschaltet ist.

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8. Vorrichtung nach Anspruch ¹J, dadurch gekennzeichnet, daß die

auf den Schrauben (1*0 sitzenden Riemenscheiben (18) gezahnt

sind und daß der sie verbindende Antriebsriemen (19) eine entsprechende Zahnung aufweist.

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