Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung mit einem um eine Behälterachse drehba ren Behälter zur Aufnahme von Mischgut, in dessen Boden eine Entleeröffnung angeordnet ist, einem im Innern des Behälters angeordneten drehbaren Mischwerkzeug, und einem Verschluss element zum Verschließen der Entleeröffnung, wobei das Verschlusselement zum Öffnen und Schließen der Entleeröffnung um eine Schwenkachse geschwenkt werden kann, wobei das Ver schlusselement eine Innenfläche, die bei geschlossener Entleeröffnung innerhalb des Behälters angeordnet ist, eine Außenfläche, die bei geschlossenen Entleeröffnung außerhalb des Behälters angeordnet ist, und eine Kantenfläche, die bei geschlossenen Entleeröffnung gegenüber einer Kantenfläche der Entleeröffnung angeordnet ist, aufweist.

Häufig ist ein solches Verschlusselement als Verschlussdeckel ausgebildet. Dies ist jedoch nicht unbedingt notwendig. Das Verschlusselement könnte auch ein vom Verschlussdeckel separates Element sein. Im Folgenden wird die Erfindung anhand von als Verschlussdeckel ausgebildeten Verschlusselementen beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass statt eines Verschlussdeckels auch ein Verschlusselement erfindungsgemäß ausgebildet sein kann, auch wenn die Ausbildung als Verschlussdeckel bevorzugt ist.

Eine solche Mischvorrichtung ist beispielsweise aus der WO 201 1/128435 A1 bekannt.

Eine derartige bekannte Mischvorrichtung ist in den Figuren 1 und 2 wiedergegeben. Dabei zeigt Figur 1 einen Mischbehälter in einer Draufsicht. Figur 2 zeigt eine Schnittansicht.

Der zylindrische Mischbehälter 1 weist ein exzentrisch im Mischbehälter angeordnetes, fliegend gelagertes Mischwerkzeug 2 an einer zentralen Welle 3 mit seitlich angeordneten Mischflügeln 4 sowie einen stationären, vertikal von oben fliegend gehaltenen Wand-/Bodenabstreifer 5 auf. An der untersten Flügelebene des Mischwerkzeugs 2 sind vertikal nach unten ragende Bodenmesser 6 befestigt, die mit einem geringen Abstand zur Oberfläche des Behälterbodens arbeiten. Im Zentrum des Mischbehälters 1 befindet sich die Entleeröffnung 7. Die Entleeröffnung 7 kann mit dem als Verschlussdeckel 8 ausgebildeten Verschlusselement verschlossen werden. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Verschlussdeckel 8 über eine Lagergabel und den Lagerzapfen 9 mit einem Tragarm 10 verbunden und somit um die Kippachse des Lagerzapfens 9 schwenkbar. Der Tragarm 10 ist über die Schwenkwelle 1 1 drehbar gelagert. Ein nicht dargestelltes Rückstellelement sorgt dafür, dass ohne äußere Krafteinwirkungen der Verschlussdeckel 8 relativ zu dem Tragarm 10 eine bestimmte Position einnimmt.

Wenn die Entleeröffnung 7 geschlossen ist, d. h. der Verschlussdeckel 8 innerhalb der Entleeröffnung 7 positioniert ist, schließt der Verschlussdeckel 8 bündig mit dem Boden des Behälters ab. Dadurch wird eine ebene Bodenfläche gebildet, auf welcher das Mischgut bewegt wird. Dies stellt eine effiziente Durchmischung des gesamten Mischguts sicher, da sich oberhalb des Verschlussdeckels kein Totraum befindet, der durch die Bodenmesser 6 nicht erreicht wird.

Die Anforderung des bündigen Abschlusses des Verschlussdeckels mit dem Behälterboden erschwert die Gestaltung und Führung des Verschlussdeckels.

Im Grunde genommen müsste der Verschlussdeckel zum Öffnen der Entleeröffnung linear nach unten bewegt werden. Dies hätte jedoch zur Folge, dass aufgrund der Anordnung der Entleeröffnung im Boden des Behälters das Mischgut über alle bekannten Flächen des Verschlussdeckels strömen und gegebenenfalls sogar den Antrieb des Verschlussdeckels verschmutzen würde. Ein seitliches Herausschwenken des Verschlussdeckels aus der Entleeröffnung ist jedoch aufgrund der im Wesentlichen zylinderförmigen oder kegelstumpfförmigen Kontaktflächen von Verschlussdeckel und Entleeröffnung nicht möglich.

Aus diesem Grund erlaubt der Antrieb des Verschlussdeckels, der in Figur 2 gezeigt ist, eine Ver- schwenkbewegung sowohl um die Achse 1 1 als auch um die Achse 9. Der bekannte Verschlussdeckel ist aufwändig in der Herstellung und nicht gut reinigbar. Durch die Drehbewegung des Verschlussdeckels muss der Verschlussdeckel ein gewisses Spiel innerhalb der Entleeröffnung aufweisen, um aus der Entleeröffnung herausgeschwenkt werden zu können. Durch den sich dadurch bildenden Spalt können Mischgutbestandteile auch bei geschlossener Entleeröffnung aus dem Behälter entweichen. Zudem muss der Verschlussdeckel sehr gründlich nach jedem Entleervorgang gereinigt werden, um sicherzustellen, dass er wieder in der Öffnung positioniert werden kann und zuverlässig abdichtet. Des Weiteren kann Mischgut sich im Bereich der unterhalb des Verschlussdeckels befindlichen Schwenkachse 9 ansammeln und den Schwenkvorgang behindern. Durch die Schwenkbewegung des Verschlussdeckels in Verbindung mit der Drehbewegung des Mischbehälters wird das aus der Entleeröffnung ausströmende Mischgut in einer parabelförmigen Bahn aus dem Mischbehälter ausfließen. Dadurch ist es notwendig, den unterhalb von dem Verschlussdeckel befindlichen Überleitkasten 12 relativ groß zu gestalten, was die anschließende Reinigung erschwert. Zudem muss der untere Auslaufquerschnitt des Überleitkastens 12 relativ groß gewählt werden, um einen ausreichend steilen Auslaufwinkel zu ermöglichen. Der große Auslaufquerschnitt erschwert die Aufnahme des Mischgutes in nachgeschalteten Behältern, da auch diese wiederum mit großen Einlaufquerschnitten ausgeführt sein müssen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Misch Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die die beschriebenen Nachteile zumindest verringert und eine Überleitung des Mischgutes über einen verhältnismäßig kleinen Querschnitt ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass Verschlusselement, Entleeröffnung und Schwenkachse derart ausgebildet und angeordnet sind, dass ein am weitesten von der Schwenkachse entfernt angeordneter Punkt auf der Innenfläche oder der Kantenfläche des Verschlusselementes bei der Schwenkbewegung einen Kreis beschreibt, wobei das Verschlusselement innerhalb des Kreises und die Kantenflächen der Entleeröffnung außerhalb des Kreises angeordnet sind.

Durch diese Maßnahme muss das Verschlusselement nur um die Schwenkachse gedreht werden, um die Entleeröffnung zu verschließen. Die Entleeröffnung ist derart ausgebildet und angeordnet, dass die Kantenfläche der Entleeröffnung während des Schwenkvorgangs nicht mit dem Verschlusselement kollidieren können.

Grundsätzlich kann auch in der geschlossenen Position des Verschlusselementes innerhalb der Entleeröffnung ein Spalt zwischen den Kantenflächen des Verschlusselementes und den Kantenflächen der Entleeröffnung verbleiben, die Spaltbreite sollte jedoch kleiner sein als die kleinste Korngröße des zu bearbeitenden Mischgutes, um ein Herausfließen des Mischgutes aus dem Mischbehälters in der geschlossenen Position des Verschlusselementes zu vermeiden.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Entleeröffnung und das Verschlusselement zueinander korrespondierende Kantenflächen aufweisen, die miteinander in Kontakt treten, wenn das Verschlusselement in der Entleeröffnung positioniert ist.

Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, dass in der geschlossenen Position des Verschlusselementes kein Spalt zwischen Entleeröffnung und Verschlusselement verbleibt. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kantenflächen des Verschlusselementes derart gekrümmt ausgebildet sind, dass sie auf einer gedachten Kugel liegen, und der Mittelpunkt der gedachten Kugel auf der Schwenkachse liegt.

Besonders bevorzugt schließt das Verschlusselement mit dem Boden bündig ab, so dass sich eine ebene Bodenfläche ergibt, wenn das Verschlusselement in der Entleeröffnung positioniert ist

Eine solche Ausbildung der Kantenflächen ähnelt dem Aufbau von Kugelsegmentschiebern. Kugelsegmentschieber dienen als Absperrorgan innerhalb von Dosier- und Zuführungsleitungen. Allerdings sind bei den Kugelsegmentschiebern die beweglichen Ventilschieber kugelsegmentförmig ausgebildet, d. h. nicht nur die Kontaktflächen, die mit einem entsprechenden Ventilsitz in Kontakt treten, sind gekrümmt ausgeführt, sondern der gesamte Ventilschieber hat die Form einer Kugelhaube. Abgesehen davon, dass ein solcher Ventilschieber nicht als Verschlussdeckel anzusehen ist, erlaubt er aufgrund der Haubenform auch keine ebene Anordnung im Behälterboden.

Die erfindungsgemäße Ausbildung hat den Vorteil, dass der Verschlussdeckel einfach um die Schwenkachse geschwenkt werden kann, um die Entleeröffnung zu schließen oder zu öffnen.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Mischwerkzeug eine parallel zur Drehachse des Behälters angeordnete Mischerwelle und mehrere entlang der Mischerwelle voneinander beab- standete Flügel auf. Mithilfe eines solchen Mischwerkzeuges kann die Durchmischung des Mischgutes wesentlich beschleunigt werden. Ein solches Mischwerkzeug ist bereits in den Figuren 1 und 2 dargestellt. Alternativ können an Stelle der Mischflügel auch scheibenförmige Mischwerkzeuge mit beispielsweise v- oder u-förmigen Ausnehmungen am äußeren Umfang und nach oben oder unten aus der Ebene des Mischwerkzeuges hervorstehenden Stiften oder stabförmigen Mischelementen verwendet werden. Um eine möglichst vollständige Durchmischung des Mischgutes zu erzielen, müssen bei allen Mischwerkzeuggeometrien an dem dem Boden zugewandten Ende mindestens ein, vorzugsweise mindestens zwei, in der Regel gegenüberliegende, Bodenmesser angeordnet sein, die mit geringem Abstand zum Mischbehälterboden oder auch durch direkten Kontakt mit diesem die Materialanhaftungen auf dem Mischbehälterboden und dem Verschlussdeckel durch die Drehbewegung entfernen. Die Bodenmesser sind üblicherweise so angeordnet, dass sie die Drehachse des Mischbehälters und auch des Verschlussdeckels überstreichen.

Man erkennt, dass sich die Flügel des Mischwerkzeugs mit den daran befestigten Bodenmessern 6 über den Verschlussdeckel erstrecken. Wie insbesondere der Figur 2 zu entnehmen ist, kann somit die Situation entstehen, in welcher ein Flügel des Mischwerkzeugs oder ein am Flügel befestigtes Bodenmesser unmittelbar oberhalb des Verschlussdeckels angeordnet ist. Da erfindungs- gemäß der Verschlussdeckel zum Öffnen und Schließen der Entleeröffnung um eine Schwenk achse geschwenkt wird und der Mittelpunkt der Krümmung der Kantenflächen des Verschlussde ckels auf dieser Schwenkachse liegt, werden sich bei einem Schwenken des Verschlussdeckels um die Schwenkachse die Kantenflächen entlang der Oberfläche der gedachten Kugel bewegen, d. h. auf einer Kreisbahn verlaufen. Dies hat jedoch zur Folge, dass die Kantenflächen in den Be hälter hinein verschwenkt werden, was jedoch zu einer Kollision des Verschlussdeckels mit dem Flügel bzw. dem am Flügel montierten Bodenmesser führen kann, wenn sich dieser gerade im Schwenkbereich des Verschlussdeckel befindet. Es ist daher notwendig, dass vor dem Öffnen oder Schließen des Verschlussdeckels die Mischerwelle derart gedreht wird, dass kein Flügel und kein Bodenmesser im Schwenkbereich des Verschlussdeckels liegt. Dies kann beispielsweise manuell d. h. von einem vor Ort anwesenden Bediener durchgeführt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Mischvorrichtung eine Positionierungseinrichtung zur Drehpositionierung der Flügel des Mischwerkzeuges und insbesondere der Bodenmesser re lativ zur Entleeröffnung auf.

Mit Hilfe der Positionierungseinrichtung kann dann das Mischwerkzeug in der Art eingestellt wer den, dass die Teile des Mischwerkzeuges, die mit dem Verschlussdeckel kollidieren könnten, d.h insbesondere die Bodenmesser, nicht in dem Bereich liegen, in welchem der Verschlussdeckel beim Öffnen seine Schwenkbewegung durchführt.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann daher bevor der als Kugelsegmentventil ausgebil dete Verschlussdeckel geöffnet oder geschlossen wird, zunächst mit Hilfe der Positionierungsein richtung die Mischerwelle in eine Position gebracht werden, in der der Verschlussdeckel gefahrlos verschwenkt werden kann. Dabei ist sicherzustellen, dass während der Schwenkbewegung die Teile der Mischerwelle, die mit dem Verschlussdeckel kollidieren könnten, nicht in den Schwenk bereich des Verschlussdeckels bewegt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Positionierungseinrichtung eine Vorrichtung zur Bestimmung der Drehposition der Mischerwelle auf. Je nach Antrieb der Mischerwelle ist es mög licherweise nicht vorhersehbar, in welcher Position sich das Mischwerkzeug bzw. die hervorste henden Elemente oder Bodenmesser an der Mischerwelle gerade befinden. Daher kann eine Po sitionierungseinrichtung hilfreich sein, um die aktuelle Drehposition der Mischerwelle zu bestim men, wobei auf Grundlage dieser Bestimmung dann die Positionierungseinrichtung die Drehposi tionierung der Bodenmesser des Mischwerkzeuges relativ zur Entleeröffnung vornehmen kann, um ein gefahrloses Verschwenken des Verschlussdeckels zu ermöglichen. Grundsätzlich kann zur Bestimmung der Drehposition jeder beliebige Sensor verwendet werden. Besonders bevorzugt sind auf der Mischerwelle oder auf daran befestigten Antriebselementen, wie z.B. Keilriemenscheiben, Nocken angeordnet, die mit entsprechenden Nockenfolgern, die mit den Nocken Zusammenwirken, abgetastet werden, so dass eine mechanische, elektrische oder elekt romechanische Abfrage erfolgt. Beispielsweise kann auf der Mischerwelle (oder auf einer daran befestigten Keilriemenscheibe) eine nockenförmige Erhöhung angeordnet sein, die derart positio niert ist, so dass dann, wenn der stationär positionierte Nockenfolger die Erhöhung detektiert, si chergestellt ist, dass die Mischerwelle in einer Position ist, in welcher kein Bodenmesser der Mischerwelle im Schwenkbereich des Verschlussdeckels liegt.

Solange daher der Nockenfolger den Nocken erfasst, kann der Verschlussdeckel geöffnet oder verschlossen werden. Erfasst der Nockenfolger den Nocken nicht, so muss die Mischerwelle wei tergedreht werden, bis die Nocke erfasst wird. Grundsätzlich ist es auch möglich, die Nocken derart auf der Mischerwelle anzuordnen, dass dann, wenn der Nockenfolger einen Nocken detektiert, die hervorstehenden Bauteile, wie z.B. die Bodenmesser, derart angeordnet sind, dass der Ver schlussdeckel nicht geöffnet oder geschlossen werden kann.

Des Weiteren ist in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Positionierungsein richtung derart ausgebildet ist, dass sie die Drehbewegung der Mischerwelle und/oder die Drehbe wegung des Mischbehälters kontrollieren und stoppen kann.

Wenn daher die Entleeröffnung geöffnet oder geschlossen werden soll, ist die Positionierungsein richtung in der Lage, die Mischerwelle derart zu positionieren, dass ein gefahrloses Verschwenken des Verschlussdeckels möglich ist. Sie kann zudem sicherstellen, dass während des Öffnungs- bzw. Schließvorgangs dieser Zustand beibehalten wird.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und der zuge hörigen Figuren. Es zeigen:

Figur 1 einen Mischbehälter des Standes der Technik in einer Draufsicht,

Figur 2 einen seitlichen Schnitt durch die Mischvorrichtung und den darin eingebauten

Mischbehälter von Figur 1 und

Figur 3 eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Mischvorrichtung.

Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform des Standes der Technik, der bereits oben be schrieben worden ist. In Figur 3 ist eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Mischvorrichtung gezeigt.

Soweit möglich wurden dieselben Bezugszahlen für gleiche Elemente verwendet. Auch hier ist ein zylindrischer Mischbehälter 1 vorgesehen, welcher um eine Drehachse drehbar ist. Im Innern des Mischbehälters 1 ist ein Mischwerkzeug mit einer Mischwelle 3 angeordnet. An der Mischwelle 3 ist ein scheibenförmiges Mischwerkzeug 19 mit axial nach oben hervorstehenden Stiften und mit in Richtung des Bodenbehälterbodens vorstehenden Bodenmessern 6 befestigt.

Die Mischwelle 3 wird von einem Motor 21 über einen Keilriemen angetrieben. Zu diesem Zweck ist eine Keilriemenscheibe 16 an der Mischwelle 3 befestigt. Auf der Keilriemenscheibe 16 sind Magnete 17 angeordnet, die mit einem entsprechenden Sensor 18 detektiert werden können. Im gezeigten Beispiel sind die Magnete 17 in der gleichen Ebene angeordnet, in welcher sowohl die Drehachse der Mischwelle 3 als auch das Bodenmesser 6 angeordnet ist.

Die entsprechenden Magnete 17 könnten auch, wie beispielhaft ebenfalls in Figur 3 gezeigt, direkt an der Mischwelle 3 angeordnet sein. Die Sensoren 18 werden von einem Controller 20 ausgele sen, welcher wiederum den Motor 21 antreibt.

Der Behälterboden weist eine Entleeröffnung 7 auf. In der Entleeröffnung 7 ist ein Verschlussde ckel 13 angeordnet. Der Verschlussdeckel 13 und die Entleeröffnung 7 haben zueinander korres pondierende Kantenflächen, die miteinander in Kontakt treten, wenn der Verschlussdeckel wie in der Figur 3 gezeigt in der Entleeröffnung 7 positioniert ist. Man erkennt, dass der Verschlussdeckel 13 mit dem Boden des Behälters bündig abschließt, sodass sich eine ebene Bodenfläche ergibt.

Die Kantenflächen des Verschlussdeckels 13 sind derart gekrümmt ausgebildet, dass sie auf einer gedachten Kugel liegen. Der Verschlussdeckel 13 kann zum Öffnen und Schließen der Entleeröff nung 7 um eine Schwenkachse 14 geschwenkt werden. Der Mittelpunkt der gedachten Kugel liegt auf der Schwenkachse 14. Dies hat zur Folge, dass der Verschlussdeckel 13 um die Schwenk achse 14 geschwenkt werden kann, ohne dass er vorher aus der Entleeröffnung 7 bewegt werden muss. Dabei bewegen sich die Kantenflächen des Verschlussdeckels 13 auf der gedachten Kugel 15. In Figur 3 ist eine Situation gezeigt, in welcher der Verschlussdeckel 13 bei einem Verschwen- ken um die Schwenkachse 14 mit einem Bodenmesser 6 kollidieren würde.

Daher wird, bevor der Verschlussdeckel 13 um die Schwenkachse 14 geschwenkt wird, die Posi tion der Mischwelle 3 über die Magnete 17 und Sensoren 18 erfasst und die Bewegung der Misch welle 3 so gesteuert, dass die Bodenmesser 6 aus dem Schwenkbereich des Verschlussdeckels 13 bewegt werden, sodass dann der Verschlussdeckel 13 gefahrlos geöffnet bzw. geschlossen werden kann. Anstelle der Magnete 17 und der Sensoren 18 könnten, wie oben bereits beschrie ben, auch entsprechenden Nocken und Nockenfolger oder beliebige andere Sensoren und korres pondierende Gegenstücke verbaut werden, die es ermöglichen die Drehposition der Welle zu er fassen.