Die Erfindung betrifft ein Mischwerkzeug für eine industrielle Mischma schine zum Mischen eines typischerweise aus mehreren Komponenten be stehenden Mischgutes mit einer Nabe mit Mitteln zum Anschließen des Mischwerkzeuges an eine rotatorisch angetriebene Mischwerkzeugwelle und mit zumindest zwei gleichartigen Mischwerkzeugflügeln. Beschrieben sind des Weiteren ein Mischwerkzeugsatz, der zwei derartige Mischwerk zeuge aufweist sowie eine Mischvorrichtung mit einem solchen Mischwerk zeugsatz.

Industrielle Mischmaschinen werden zum Mischen von Schüttgut, typi scherweise pulverförmigem Schüttgut, eingesetzt, wie dieses etwa zum Er stellen von Kunststoffgranulatgemischen oder auch in der Farbindustrie be nötigt wird. Derartige Mischmaschinen verfügen über einen gegenüber ei nem Gestell schwenkbaren Mischkopf, der gleichzeitig zum Verschließen eines das Mischgut enthaltenden Mischcontainers dient, der zum Zwecke des Mischens eines darin befindlichen Mischgutes an den Mischkopf ange schlossen wird. Aufgrund des Umstandes, dass bei diesen Mischmaschinen ein das Mischgut enthaltender Mischcontainer an den Mischkopf ange schlossen wird, werden diese auch als Containermischer angesprochen. Den Boden des Mischkopfes einer solchen Mischmaschine durchgreift eine Werkzeugwelle, die rotatorisch angetrieben bzw. antreibbar ist. Auf der Werkzeugwelle sitzt ein Mischwerkzeug, durch das während des Mischpro zesses die in dem Mischbehältnis enthaltene Mischpartikel miteinander ver mengt werden. Ein solches Mischwerkzeug verfügt über zwei bezüglich ei ner Werkzeugnabe einander diametral gegenüberliegende Mischwerkzeug flügel. Diese befinden sich in der quer zur Drehachse verlaufenden Ebene, mithin in der Ebene der Nabe des Mischwerkzeuges. Ist ein solches Misch werkzeug, wenn von Mischgut bedeckt, rotatorisch angetrieben, wird das Mischgut in eine Drehbewegung mit einer in radialer Richtung nach außen gerichteten Bewegungskomponente versetzt. Diese ist verantwortlich dafür, dass sich innerhalb des Mischbehältnisses ein Mischtrombus ausbildet. Das in radialer Richtung nach außen bewegte Material wird über die Wände des Mischbehältnisses in Richtung von dem Mischwerkzeug wegbewegt und fällt, da gegen die Schwerkraft bewegt, im Inneren des Mischbehälters wie- der in Richtung zu dem Mischwerkzeug zurück.

Bei dem Mischen von Mischgut in industriellen Mischern spielt die Misch dauer, mithin die Dauer, die für einen Mischprozess benötigt wird, damit das Mischgut den gewünschten Vermischungsgrad erreicht hat, eine entschei- dende Rolle. In Abhängigkeit von dem zu mischenden Mischgut muss da rauf geachtet werden, dass, um Anbackungen oder ein Verkleben von Mischgutpartikeln untereinander zu vermeiden, der Energieeintrag in das Mischgut nur gering sein darf. Ist das Mischgut temperaturempfindlich, d.h. : das Mischgut neigt bereits bei relativ tiefen Temperaturen zu Anbackungen und zu Verklumpen, werden Kühlmischer eingesetzt, um den durch das Mi schen quasi unvermeidbaren Temperaturanstieg zu kontrollieren. In ande ren Fällen ist ein gewisser Energieeintrag in das Mischgut gewünscht, um dieses auf eine bestimmte Temperatur zu bringen. Dann werden Heizmi scher eingesetzt, bei denen das Mischbehältnis beheizt ist. Zwar ist durch das Mischwerkzeug und den Mischprozess bei der Ausbildung eines Misch trombus auch aufgrund von Wandreibung ein gewisser Energieeintrag mög lich. Dieser reicht jedoch nicht aus, damit insbesondere in kurzer Zeit die benötigten Temperaturen, Temperaturen beispielsweise von 90 bis 110 °C erreicht werden. Daher werden in solchen Fällen Heizmischer eingesetzt. Derartige Heizmischer - gleiches gilt für Kühlmischer - sind jedoch aufwen dig in ihrer Konstruktion und im Betrieb. Diese können nicht als Container mischer betrieben werden. Ein Mischen in einem Heizmischer macht es da her erforderlich, dass das in einem Container, typischerweise einem übli chen Mischcontainer, befindliche Mischgut in den Heizmischer eingefüllt und nach Abschluss des Mischprozesses aus diesem wieder entnommen wird. Nicht nur das Befüllen und Entleeren erfordert zusätzliche Maßnah men, sondern auch das Reinigen desselben bei einem Chargenwechsel.

Grundsätzlich ist ein Wärmeeintrag in das Mischgut auch bei Containermi- schern möglich. Eingesetzt werden hierzu Mischwerkzeugsätze, mit typi scherweise drei Mischwerkzeugen, von denen eines ein bodenräumendes Mischwerkzeug ist. Die beiden oberhalb des bodenräumenden Werkzeuges sitzenden Mischwerkzeuge weisen einander gegenüberliegende Misch werkzeugflügel auf. Die Mischwerkzeugflügel befinden sich mit der Nabe in einer gemeinsamen Ebene. Der Energieeintrag wird über die Drehzahl, mit der die Mischwerkzeuge eines solchen Mischwerkzeugsatzes angetrieben werden, gesteuert. Mitunter wird jedoch die Zeit, die zum Einbringen der gewünschten Wärme in das Mischgut benötigt wird, als zu lang angesehen. Mithin kann mit derartigen Mischern der Forderung nach kürzeren Taktzei ten nicht Genüge getan werden. Bestimmt wird der Mischvorgang bei der- artigen Mischern durch die Dauer des notwendigen Energieeintrages be stimmt und nicht durch die für eine Vermischung der Mischgutpartikel erfor derliche Zeit.

Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, diesbezüglich Abhilfe zu schaffen.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein eingangs genann tes, gattungsgemäßes Mischwerkzeug, bei dem die Mischwerkzeugflügel jeweils einen gegenüber der Ebene der Nabe in jeweils bezüglich der Längserstreckung der Drehachse entgegengesetzte Richtungen abgewin kelten Verbindungsabschnitt aufweisen, an dem jeweils ein sich in radialer Richtung von der Nabe weg erstreckender, gegenüber der Ebene der Nabe in Rotationsrichtung sowie in radialer Richtung angestellter und gegenüber dem Verbindungsabschnitt gegensinnig geneigter Mischflügelabschnitt an- geformt ist.

Dieses Mischwerkzeug ist zum Mischen von Mischgut ausgelegt, insbeson dere von solchem Mischgut, welches unter gegenüber Umgebungstempe ratur erhöhten Temperaturen intensiv gemischt werden soll. Bezüglich sei- ner Mischwerkzeugflügel ist dieses Mischwerkzeug ausgelegt, Energie in das Mischgut einzubringen und damit bei dem Prozess des Mischens für einen Temperaturanstieg zu sorgen. Die Energie wird in das Mischgut in prinzipiell zwei Höhenbereichen in das Mischgut eingebracht, welche Hö henbereiche in Richtung der Erstreckung der Drehachse voneinander be- abstandet sind. Erreicht wird dieses durch Vorsehen von jeweils einem Ver bindungsabschnitt in jedem Mischwerkzeugflügel, der die Nabe des Mischwerkzeuges mit einem Mischflügelabschnitt verbindet und die beiden Verbindungsabschnitte in entgegengesetzte Richtungen in Längserstre ckung der Drehachse abgewinkelt sind. Dadurch befindet sich der eine Mischflügelabschnitt in einer anderen Position in Bezug auf die Längsachse des Mischwerkzeuges als der andere Mischwerkzeugflügel. Diese Beab- standung der Mischwerkzeugflügel führt zu den zwei vorstehend angespro chenen Höhenbereichen innerhalb des Mischgutes. Bei diesem Mischwerk zeug wird die eigentliche Mischarbeit wird von den Mischflügelabschnitten vorgenommen, auch wenn dem Verbindungsabschnitt je nach Auslegung zusätzlich eine Misch- und/oder Energieeintragsfunktionalität zukommen kann. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Verbindungsab schnitt in Rotationsrichtung nicht angestellt. Die Mischflügelabschnitte er strecken sich von dem Verbindungsabschnitt in radialer Richtung nach au ßen, wobei diese eine sichelartige Krümmung in radialer Richtung aufwei- sen können. Die Mischflügelabschnitte selbst können eben ausgeführt sein. Denkbar ist auch eine gekrümmte Ausgestaltung. Bei einer gekrümmten Ausgestaltung können die Mischflügelabschnitte in den jeweiligen Verbin dungsabschnitt übergehen. Anderenfalls sind die Mischflügelabschnitte winklig an den jeweiligen Verbindungsabschnitt angeformt. Die Mischflügel- abschnitte sind gegensinnig gegenüber den Verbindungsabschnitten ge neigt. Bemerkenswert bei diesem Mischwerkzeug ist die Anstellung der Mischflügelabschnitte in Bezug auf die Ebene der Nabe. Angestellt sind die Mischflügelabschnitte gegenüber der Ebene der Nabe, bei welcher Ebene es sich um die zur Drehachse querverlaufende Ebene handelt, in zwei Rich- tungen dieser Ebene, und zwar in Rotationsrichtung und in radialer Rich tung zur Drehachse hin. Somit nehmen die Mischflügelabschnitte eine in Rotationsrichtung sowie in radialer Richtung geneigte Raumlage ein. Der Anstellungswinkel der Mischflügelabschnitte kann in beide Richtungen un terschiedlich oder auch gleich sein. Ein typischer Anstellungswinkel kann mit 10 bis 15 Grad angegeben werden. Den Anstellungswinkel wird man in Abhängigkeit von dem zu mischenden Material und der vorgesehenen Ro tationsgeschwindigkeit wählen, da in Abhängigkeit von dem Anstellungs winkel mehr oder weniger Energie bei einer Rotation des Mischwerkzeuges in das Mischgut eingebracht wird. Bei einem rotierenden Antrieb eines sol- chen Mischwerkzeuges wird durch die Anstellung der Mischflügelabschnitte ein der Neigung entsprechendes Moment in die Mischgutpartikel einge bracht, wobei das Bewegungsmoment einen der Neigung entsprechenden vektoriellen Anteil in axialer Richtung von dem Mischwerkzeug weg hat. Auf Grund der Anstellung der Mischflügelabschnitte auch gegenüber der radia- len Erstreckung der Ebene der Nabe wird das Mischgut zwar in axialer Rich tung von dem Mischwerkzeug weg, jedoch auch mit einem in Richtung zur Drehachse hin oder in Richtung von der Drehachse weg gerichteten Bewe gungsmoment beaufschlagt. Dieses begründet den besonderen Energie eintrag, der mit einem solchen Mischwerkzeug möglich ist. Kontrollieren lässt sich der Energieeintrag über die Drehgeschwindigkeit des Mischwerk zeuges, womit somit auch der Temperatureintrag in das Mischgut gesteuert werden kann.

Die Anstellung der Mischflügelabschnitte in zwei Richtungen der Naben- ebene bewirkt, dass die Wurfrichtung des Mischgutes von den Mischflügel abschnitten nicht parallel zur Drehachse, sondern in dem Maße der diesbe züglichen Winkelanstellung zur Drehachse hin oder von dieser weg gerich tet ist. Ist der Drehmoment ausgelegt, das Mischgut zur Drehachse hin zu bewegen, wird der in dem Mischbehältnis durch das Mischwerkzeug er- zeugte Mischgutstrom von den Wänden des Mischbehältnisses weggehal ten, sodass Wandanbackungen von Mischgut wirksam vermieden werden. Durch ein solches Mischwerkzeug wird das Mischgut von der Mischbehäl terwand weggefördert. Eine solche Anstellung der Mischflügelabschnitte macht es daher möglich, dass ein und dasselbe Mischwerkzeug für im Durchmesser unterschiedliche Mischbehältnisse eingesetzt werden kann. Bei vorbekannten Mischmaschinen war der Durchmesser des Mischwerk zeuges auf den Durchmesser des Mischbehältnisses abgestimmt, was not wendig war, da zur Erzeugung des Mischgutstromes die Seitenwände des Mischbehältnisses zum Führen des Mischgutes erforderlich waren. Eine solche Anpassung ist bei einer Mischmaschine mit dem erfindungsgemä ßen Mischwerkzeug grundsätzlich nicht erforderlich, da für die Ausbildung eines Mischtrombus das Mischwerkzeug maßgeblich verantwortlich ist, während die Seitenwände des Mischbehältnisses nur ein zu großes Vertei len des geförderten Mischgutes verhindern. Somit kann mit einem solchen Mischwerkzeug auch eine Mischmaschine ausgerüstet sein, an deren Mischkopf Mischcontainer mit einem unterschiedlichen Durchmesser ihres Anschlussflansches angeschlossen werden können.

Dieses Mischwerkzeug kann in den Mischkopf eines herkömmlichen, an sich bekannten Containermischers eingesetzt werden, mit dem sodann auch solches Mischgut gemischt werden kann, welches herkömmlich nur in Heizmischern oder in herkömmlichen Containermischern nur mit einer ent sprechend langen Prozessdauer des Mischens gemischt werden konnte. Damit ist nicht nur die Handhabung vereinfacht, sondern auch die Prozess- dauer gegenüber herkömmlichen Mischverfahren mit Heizmischern ver kürzt. Dies liegt nicht nur daran, dass ein Einfüllen und Entleeren des Heiz mischers entfällt. Vielmehr ist der Wärmeeintrag mit einem solchen Misch werkzeug intensiver, da die induzierte Drehbewegung, durch die das ge samte Mischgut erfasst wird, den Energie- und damit den Wärmeeintrag verursacht und nicht zugewartet werden muss, bis das Mischgut bei Ver wendung eines Heizmischers durch Wärmeleitung im Falle eines Wandkon taktes oder Wärmestrahlung bei fehlendem Wandkontakt hinreichend er wärmt ist. Erwärmt werden bei einem Heizmischer nur die im wandnahen Bereich transportierten Mischgutpartikel, was erklärt, dass es einige Zeit dauert, bis das gesamte Mischgut die gewünschte Mischtemperatur erreicht hat.

Typischerweise verfügt ein solches Mischwerkzeug über zwei, einander zur Drehachse der Nabe gegenüberliegende Mischwerkzeugflügel. Ein solches Mischwerkzeug kann durchaus auch mehrere, beispielsweise drei oder vier Mischwerkzeugflügel aufweisen.

Das mit diesem Mischwerkzeug erzielte Ergebnis des hohen Energieeintra ges und sehr kurzer Zykluszeiten von beispielsweise nur 3 bis 4 Minuten beim Mischen von Kunststoffgranulat für die PVC-Herstellung und Errei chen einer Mischtemperatur von 110 °C ist überraschend, da die herr schende Lehre vorschreibt, dass das Mischwerkzeug zwar die Mischparti kel zu bewegen hat, jedoch über dieses nur so wenig Energie wie möglich in das Mischgut einzutragen ist und im Falle einer Temperierung der Misch- Vorgang in einem Heiz- oder Kühlmischer durchzuführen ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die in die eine und die andere Ro tationsrichtung weisenden Stirnseiten der Mischwerkzeugflügel in Bezug auf eine den Mischflügelabschnitt schneidende Mittellängsebene zu dieser asymmetrisch ausgeführt. Diese unterschiedliche Kontur an den beiden Stirnseiten eines Mischflügelabschnittes erlaubt ebenfalls eine Einfluss nahme auf den Energieeintrag. Aufgrund der asymmetrischen Auslegung der Mischflügelabschnitte ist der Energieeintrag in das Mischgut bei einem rotierenden Antrieb des Mischwerkzeuges in die eine Richtung anders als in die andere Richtung.

Unabhängig davon, ob in einer Draufsicht die Mischflügelabschnitte bezüg lich der genannten Mittelängsebene asymmetrisch zueinander ausgeführt sind oder nicht, kann die in die eine Drehrichtung weisende Stirnseite oder ein Abschnitt davon als Schneide ausgeführt sein, während die andere Stirnseite stumpf ist. Wird ein solches Mischwerkzeug mit seiner Schneide in Drehrichtung weisend betrieben, wird durch den Betrieb des Mischwerk zeuges das Mischgut gemischt und zudem homogenisiert. Durch einen al ternierenden Drehbetrieb des Mischwerkzeuges innerhalb eines Mischbe hältnisses einer Mischmaschine sowie eine Änderung der Drehzahl kann der Mischprozess gesteuert und an die Eigenschaften des zu mischenden Mischgutes besonders gut angepasst werden.

Für Homogenisierungszwecke ist es zweckmäßig, wenn die die Schneide bildende Stirnseite eines solchen Mischflügels sichelförmig ausgeführt ist. Die Sichelform kann durch Einbringen eines Bogenstückes in die ansonsten gerade ausgeführte, die Schneide tragende Stirnseite eingebracht sein. Die Tiefe der Sichelform wird man in aller Regel mit etwa 5 bis 15% der Breite des Mischflügelabschnittes vorsehen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel eines solchen Mischwerkzeuges enden die Mischflügelabschnitte jeweils in einer Mischflügelspitze, die außermittig bezüglich der Mischflügelbreite angeordnet ist. Die Mischflügelspitze kann sich gemäß einem Ausführungsbeispiel in der Verlängerung eines geraden, an die Nabe grenzenden Abschnitt einer Stirnseite befinden. Ein solcher Mischflügelabschnitt ist in einer Draufsicht gesehen asymmetrisch zu der den Mischflügelabschnitt schneidenden Mittellängsebene, in der sich auch die Drehachse befindet. Ist an der einen Stirnseite des Mischflügelabschnit tes ein sichelförmiger Abschnitt - mit oder ohne Schneide - vorgesehen, kann dieser mit seinem radial äußeren Abschnitt in der Mischflügelspitze enden.

Bei einem Ausführungsbeispiel, bei dem die Mischflügelabschnitte radial außenseitig in einer asymmetrisch zur Mittellängsebene angeordneten Mischflügelspitze enden, kann die der kürzeren Stirnseite des Mischflügel abschnittes gegenüberliegende Stirnseite ausgehend von der Mischflügel- spitze in ihrem Verlauf gerundet sein. Der Krümmungsradius kann konstant sein oder sich auch mit zunehmendem Abstand der Stirnseite von der Mischflügelspitze vergrößern. Bei einem solchermaßen konzipierten Misch werkzeug wird durch die Mischflügelspitzen mit ihren unterschiedlich langen Stirnseiten in Abhängigkeit von der Drehrichtung unterschiedlich viel Ener- gie in das Mischgut bei einem rotierenden Antrieb eingetragen.

Die Mischflügelabschnitte sind gegenüber der Nabenebene gemäß einer Ausführung in Drehrichtung des Mischwerkzeuges gesehen gegensinnig angestellt. Die Wirk- bzw. Abwurfrichtung eines solchen Mischwerkzeuges ist dann bei beiden Mischflügeln bzw. Mischflügelabschnitten unterschied lich. Während der eine Mischflügelabschnitt dem Mischgut einen Impuls in die eine längsaxiale Richtung verleiht, erfährt das Mischgut durch den an deren Mischflügelabschnitt einen Bewegungsimpuls in die entgegenge setzte längsaxiale Richtung. Somit wird Energie durch ein solches Misch- Werkzeug gleichermaßen in Richtung zum Boden eines Mischbehältnisses als auch von diesem weg eingebracht. Aufgrund der Neigung der Mischflü gelabschnitte in den genannten zwei Richtungen gilt selbiges auch für einen Abwurf in Richtung zur Drehachse bzw. in Richtung von der Drehachse weg. In Bezug auf einen radialen Bewegungsimpuls, der durch die Misch- flügelabschnitte in das Mischgut eingebracht wird, kann die durch die Rota tion des Mischgutstroms in Umfangsrichtung auf diesen einwirkende Zent rifugalkraft, wenn gewünscht, entgegen gewirkt werden.

Die Nabe eines solchen Mischwerkzeuges verfügt über eine Wellendurch- führung mit Mitteln zum drehmomentschlüssigen Anschließen des Mischwerkzeuges an eine Antriebswelle. Bei einem solchen Mittel kann es sich beispielsweise um eine Passfederaufnahme handeln. Typischerweise sind zwei Passfederaufnahmen vorgesehen, damit das Mischwerkzeug auf einer Werkzeugwelle einer Mischmaschine in zwei Positionen angeordnet werden kann, die jeweils um 90 Grad in Drehrichtung gegeneinander ver- setzt sind. Dieses erlaubt eine Ausrüstung einer Werkzeugwelle mit zwei derartigen Mischwerkzeugen, die gegeneinander um 90 Grad in Drehrich tung versetzt an die Werkzeugwelle angeschlossen sind. Mit einem solchen aus zwei derartigen Mischwerkzeugen gebildeten Mischwerkzeugsatz wird entsprechend mehr Energie in das Mischgut eingebracht werden. Über die Anordnung der Mischwerkzeuge eines solchen Mischwerkzeugsatzes kann ebenfalls der Energieeintrag und damit das Mischergebnis beeinflusst wer den. Die Mischwerkzeuge eines solchen Mischwerkzeugsatzes können in Drehrichtung gesehen gleichsinnig oder auch gegensinnig zueinander an geordnet sein.

Das Mischwerkzeug bzw. das bodennächste Mischwerkzeug eines meh rere Mischwerkzeuge dieser oder anderer Art aufweisenden Mischwerk zeugsatzes wird man typischerweise mit etwas Abstand zu dem Boden des Mischbehälters bzw. Mischkopfes anordnen, und zwar wegen der bei ge- gensinniger Anstellung der Mischflügelabschnitte bei einem Mischflügelab schnitt in Richtung zum Boden gerichteten Abwurfrichtung. In einem sol chen Fall bietet es sich an, zusätzlich ein bodenräumendes Werkzeug vor zusehen, typischerweise auf derselben Werkzeugwelle, wie das oder die Mischwerkzeuge sitzend. Ein solches bodenräumendes Werkzeug unter- stützt den Mischvorgang, dient jedoch vor allem zum Entleeren des Misch behälters.

Bei Vorsehen eines aus zumindest zwei derartigen Mischwerkzeugen ge bildeten Mischwerkzeugsatzes können die beiden Mischwerkzeuge gleich- sinnig oder auch gegensinnig zueinander angeordnet sein. Eine gegensin nige Anordnung ist eine Anordnung, bei der bei zwei gleichen Mischwerk zeugen das eine Mischwerkzeug um 180 Grad um seine Mischwerkzeug flügelachse gedreht zu der Ausrichtung des anderen Mischwerkzeuges auf der Antriebswelle befestigt ist. Auf diese Weise kann der Mischvorgang in- tensiviert werden, da dann die durch die Mischwerkzeuge eingebrachten Bewegungsimpulse in unterschiedliche Richtung gerichtet sind. Daher eig net sich das Mischen mit einem solchen Mischwerkzeugsatz vor allem dann, wenn in das Mischgut ein recht hohes Maß an Scherung und damit Energie eingebracht werden soll.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Be zugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 : eine perspektivische Ansicht eines Mischwerkzeuges für eine industrielle Mischmaschine,

Fig. 2: eine Draufsicht auf eine Abwicklung des Mischwerkzeuges der Figur 1 , Fig. 3a - 3c: verschiedene Ansichten des Mischwerkzeuges der Figur 1 ,

Fig. 4: ein Mischwerkzeugsatz mit zwei Mischwerkzeugen der Fi guren 1 bis 3 in einer ersten Anordnung der beiden Misch werkzeuge zueinander und mit einem bodenräumenden Werkzeug,

Fig. 5: ein weiterer Mischwerkzeugsatz entsprechend demjenigen der Figur 4, jedoch mit einer anderen Anordnung seiner bei den Mischwerkzeuge zueinander,

Fig. 6: ein weiterer Mischwerkzeugsatz entsprechend demjenigen der Figur 4, jedoch mit noch einer weiteren Anordnung sei ner beiden Mischwerkzeuge zueinander, Fig. 7: eine perspektivische, zum Teil geschnittene Darstellung ei nes Mischbehälters mit dem Werkzeugsatz gemäß Figur 4 und

Fig. 8: eine schematisierte Darstellung des Mischkopfes einer

Mischmaschine mit einem aus zwei Mischwerkzeugen der Figuren 1 bis 3 gebildeten Mischwerkzeugsatz. Eine Mischwerkzeug 1 für eine industrielle Mischmaschine zum Mischen beispielsweise von Kunststoffgranulat im Zusammenhang mit der Herstel lung von PCV ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Biegeteil aus Edelstahl hergestellt. Das Mischwerkzeug 1 umfasst eine Nabe 2 mit einer Wellendurchführung 3. Die Wellendurchführung 3 weist zwei Passfe deraufnahmen 4, 4.1 auf, die mit einem Winkelabstand von 90 Grad zuein ander angeordnet sind. Die Werkzeugwelle, auf der das Mischwerkzeug 1 zu montieren ist, verfügt über eine komplementäre Passfeder, sodass das Mischwerkzeug 1 in Bezug auf die Passfeder der Werkzeugwelle in zwei unterschiedlichen Stellungen auf dieser befestigt werden kann. Die Nabe 2 bildet den zentralen bzw. mittigen Bestandteil des Mischwerkzeuges 1. An geformt sind an die in einer Ebene rechtwinklig zur Drehachse D ausgebil deten Nabe 2 zwei einander diametral zur Drehachse D gegenüberliegende Mischwerkzeugflügel 5, 5.1. Die Mischwerkzeugflügel 5, 5.1 sind gleichartig aufgebaut, mithin punktsymmetrisch zur Drehachse D (s. Figur 2).

Nachfolgend ist der Mischwerkzeugflügel 5 näher beschrieben. Dieselben Ausführungen gelten gleichermaßen für den Mischwerkzeugflügel 5.1. Der Mischwerkzeugflügel 5 umfasst einen Verbindungsabschnitt 6 und einen Mischflügelabschnitt 7. Der Verbindungsabschnitt 6 ist winklig an die Nabe 2 angeformt. Der Winkel, den der Verbindungsabschnitt 6 mit der Ebene der Nabe 2 einnimmt, beträgt typischerweise zwischen 30 bis 45 Grad. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt dieser Winkel a 42 Grad (s. auch Figur 3b). Die Biegelinie, mit der der Verbindungsabschnitt 6 gegenüber der Ebene der Nabe 2 abgewinkelt ist, ist in der die Abwicklung des Mischwerk zeuges 1 zeigenden Darstellung der Figur 2 mit dem Bezugszeichen 8 kenntlich gemacht. Damit ist der Verbindungsabschnitt 6 gegenüber der Nabe aufgrund der Ausrichtung der Biegelinie 8 nur in Richtung der Längserstreckung der Drehachse gegenüber der Nabe 2 abgewinkelt und somit in Drehrichtung nicht angestellt. Der Mischflügelabschnitt 7 ist gegen über der Ebene des Verbindungsabschnittes 6 abgewinkelt, und zwar ent lang einer Biegelinie 9 (s. Figur 2). Die Biegelinie 9 verläuft im Unterschied zur Biegelinie 8 nicht quer zur Längserstreckung des Mischwerkzeugflügels 5, sondern mit einer gewissen Neigung zu dieser, welche Neigung bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit etwa 33 Grad gegenüber einer quer verlaufenden Linie 9.1 ausgeführt ist. In Figur 2 ist dieser Winkel mit ß kennt lich gemacht. Aufgrund dieser Ausrichtung der Biegelinie 9, mit der der Mischflügelabschnitt 7 gegenüber dem Verbindungsabschnitt 6 abgewinkelt ist, ist der Mischflügelabschnitt 7 gegenüber der Ebene der Nabe 2 ange- stellt, und zwar in Dreh- bzw. Rotationsrichtung sowie in radialer Richtung gesehen. Dieses bewirkt, dass bei einem linksdrehenden Antrieb des Mischwerkzeuges 1 , wie in Figur 1 durch Pfeile angedeutet, durch den an- gestellten Mischflügelabschnitt 7 das Mischgut bzw. die darauf auftreffen den Mischgutpartikel einen Bewegungsimpuls erhält bzw. erhalten, der nach oben und in radialer Richtung zur Nabe 2 hin gerichtet ist. Bei umge kehrter Drehrichtung (rechtsdrehendem Antrieb) erfährt das Mischgut durch die in Figur 1 gezeigte Unterseite des Mischflügelabschnittes 7.1 einen nach unten und in radialer Richtung nach außen gerichteten Bewegungsimpuls. Aufgrund der zur Drehachse D punktsymmetrischen Auslegung des Mischwerkzeuges 1 ist der Mischflügelabschnitt 7.1 des Mischwerkzeugflü gels 5.1 gegenüber dem Verbindungsabschnitt 6.1 , in Drehrichtung gese hen, gegensinnig zu dem Mischflügelabschnitt 7.1 angestellt. Bei einem linksdrehenden Antrieb des Mischwerkzeuges 1 erfährt das Mischgut somit durch die Unterseite des Mischflügelabschnittes 7.1 einen nach unten und nach außen gerichteten Bewegungsimpuls.

Die Draufsicht auf die Abwicklung des Mischwerkzeuges 1 in der Figur 2 lässt deutlich werden, dass die Mischflügel 5, 5.1 bezüglich einer Mittel- längsebene, dessen Spur in Figur 2 mit dem Bezugszeichen M kenntlich gemacht ist, asymmetrisch ausgeführt sind. Die bei einem linksdrehenden Antrieb des Mischwerkzeuges 1 in Drehrichtung weisende Stirnseite ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel im Bereich des Mischflügelabschnit tes 7 sichelförmig ausgeführt. Dieses unterstützt den Energieeintrag in das zu mischende Mischgut. Die sichelförmige Auslegung der bei einem links drehenden Antrieb in Drehrichtung weisenden Stirnseite des Mischflügelab schnittes 7 unterstützt eine Mischgutförderung von einer das Mischwerk zeug 1 einfassenden Wand eines Mischbehältnisses weg gerichtet. In ei nem in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist der sichel- förmige Abschnitt dieser Stirnseite des Mischflügelabschnittes 7 als Schneide ausgeführt. Aufgrund der Anstellung des Mischflügelabschnittes 7 weist die obere Kante dieser Stirnseite in Drehrichtung, sodass durch diese eine gewisse Schneid- bzw. Homogenisierungswirkung erzielt wird.

Die asymmetrische Auslegung des Mischflügelabschnittes 7 in Bezug auf die in Figur 2 mit dem Bezugszeichen M kenntlich gemachte Spur der Mit tellängsebene, in der sich auch die Drehachse D befindet, rührt daher, dass beide Stirnseiten des Mischflügelabschnittes 7 in einer Mischflügelspitze 10 zusammengeführt sind. Die Mischflügelspitze 10 befindet sich in der Ver längerung des bei linksdrehendem Antrieb in Drehrichtung weisenden, ge- rade ausgeführten, an die Nabe 2 angeformten Stirnseitenabschnitt. Aus gehend von der Mischflügelspitze 10 ist die andere Stirnseite gerundet aus geführt, wobei bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein konstanter Krümmungsradius gewählt worden ist, bevor diese Stirnseite in ihren gera den, an die Nabe 2 angeformten Stirnseitenabschnitt übergeht.

Der Mischflügelabschnitt 7 ist gegenüber dem Verbindungsabschnitt 6 ent lang der Biegelinie 9 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Winkel von 110 Grad abgewinkelt (s. Figur 3c). Figuren 3a - 3c zeigen unterschiedliche Ansichten des Mischwerkzeuges 1. Figur 3a zeigt das Mischwerkzeug 1 in einer Draufsicht. Figur 3b zeigt das Mischwerkzeug 1 in einer Seitenansicht auf die Nabe 2. Die Anstellung der Mischflügelabschnitte 7, 7.1 ist deutlich zu erkennen. Zu erkennen ist auch, dass sich die Mischflügelabschnitte 7, 7.1 in unterschiedlichen Ebenen in Bezug auf die Längserstreckung der Drehachse D befinden. Figur 3c zeigt eine Seitenansicht auf die Stirnseiten der Mischflügelabschnitte 7, 7.1. Auf grund ihrer Anstellung ist bei dieser Darstellung des Mischwerkzeuges 1 die Nabe 2 in einer perspektivischen Ansicht zu erkennen. Eine industrielle Mischmaschine kann mit einem Mischwerkzeug 1 , wie vor beschrieben, zum Mischen von Mischgut betrieben werden. Die Mischzeit für einen Mischprozess lässt sich reduzieren, wenn anstelle eines einzigen Mischwerkzeuges 1 zwei Mischwerkzeuge dieser Art verwendet werden, die dann einen Mischwerkzeugsatz bilden. Denkbar ist auch die Ausgestal- tung eines Mischwerkzeugsatzes mit mehr als zwei Mischwerkzeugen. Ein Mischwerkzeugsatz, aufgebaut aus zwei Mischwerkzeugen 1 , 1.1 , ist in Fi gur 4 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. Bei diesem Mischwerkzeug satz 11 sind beide Mischwerkzeuge 1 , 1.1 gleichsinnig zueinander orien tiert, jedoch um 90 Grad versetzt auf einer Werkzeugwelle einer im Übrigen nicht näher dargestellten Mischmaschine montiert. Eine solche Montage wird durch die beiden Passfederaufnahmen 4, 4.1 ermöglicht, die in die Wellendurchführung 3 der Nabe 2 eingebracht sind.

Dem Mischwerkzeugsatz 11 des Ausführungsbeispiels der Figur 4 ist neben den beiden Mischwerkzeugen 1 , 1.1 noch ein bodenräumendes Werkzeug 12 zugehörig. Dieses sitzt zusammen mit den beiden Mischwerkzeugen 1 ,

1.1 auf derselben Werkzeugwelle. Das bodenräumende Werkzeug 12 be findet sich in unmittelbarer Nachbarschaft mit geringem Abstand zu dem Boden eines in den Figuren nicht dargestellten Mischbehältnisses. Das bo- denräumende Werkzeug 12 ist geneigt (angestellt) und dient dem Zweck, im Bereich des Bodens befindliches Mischgut anzuheben und den Misch werkzeugen 1 , 1.1 zuzuführen. Dieses unterstützt den Energieeintrag, da durch den Mischflügelabschnitt 7.1 jedes Mischwerkzeuges 1 , 1.1 Mischgut in Richtung zum Boden eines Mischbehältnisses bewegt wird, wobei so- dann durch die Rotation des bodenräumenden Werkzeuges 12 das Material unverzüglich wieder aufgenommen und in Richtung zu den Mischflügeln 5,

5.1 der Mischwerkzeuge 1 , 1.1 bewegt wird.

Figur 5 zeigt in einer perspektivischen Darstellung entsprechend derjenigen der Figur 4 einen weiteren Mischwerkzeugsatz 11.1. Bei diesem Mischwerk zeugsatz sind die Mischwerkzeuge 1 , 1.1 mit ihrer in Figur 4 nach oben weisenden Seite um 180 Grad gewendet auf der Werkzeugwelle montiert, sodass bei einem linksdrehenden Antrieb des Mischwerkzeugsatzes 11.1 die gerundet ausgeführten Stirnseiten der Mischflügelabschnitte 7, 7.1 in Drehrichtung weisen.

Selbstverständlich ist auch eine Ausgestaltung eines Mischwerkzeugsatzes 11.2 möglich, bei dem eines der beiden Mischwerkzeuge - das Mischwerk zeug 1 - mit seiner gerundet ausgeführten Stirnseite in Drehrichtung weist, während das andere Mischwerkzeug - das Mischwerkzeug 1.1 - mit seiner den sichelförmigen Abschnitt aufweisenden Stirnseite in Drehrichtung bei einem linksdrehenden Antrieb weist. Dieser Mischwerkzeugsatz 11.2 ist in Figur 6 gezeigt. Bei diesem Mischwerkzeugsatz 11.2 ist das obere Misch werkzeug 1 um 180 Grad um seine Flügellängsachse gegenüber dem un teren Mischwerkzeug 1.1 gedreht bzw. gewendet angeordnet. Mit einer sol- chen Anordnung kann zusätzlich Energie in das Mischgut eingetragen wer den, weshalb sich eine solche Mischwerkzeuganordnung für Mischgut eig net, in welches mehr Scherung eingebracht werden soll.

Figur 7 zeigt beispielhaft einen Mischbehälter 13, in den der Mischwerk- zeugsatz 11 der Figur 4 eingesetzt ist. Der Einfachheit halber sind weitere Komponenten, wie der Antrieb und dergleichen nicht dargestellt. Die bei ei nem linksdrehenden Antrieb in Drehrichtung weisende vordere Kante 14 des bodenräumenden Werkzeuges 12 ist an die Bodenkontur und die Über gangskontur in die Seitenwand des Mischbehälters 13 angepasst.

Aufgrund der beschriebenen Anstellung der Mischflügelabschnitte 7, 7.1 des Mischwerkzeuges 1 wird bei einem rotatorischen Antrieb des Mischwerkzeuges 1 Material von der Seitenwand eines Mischbehältnisses weggeführt und in Richtung zur Drehachse abgeworfen. Dieses erlaubt den Einsatz eines solchen Mischwerkzeuges bei einer industriellen Mischma schine, die einen Mischkopf aufweist, an den ein Mischcontainer mit dem darin enthaltenen Mischgut anschließbar ist.

Figur 8 zeigt den Mischkopf 15 einer solchen Mischmaschine, wobei auch bei dieser Darstellung Antriebsaggregate und die weiteren Bestandteile der Mischmaschine nicht gezeigt sind. Der Mischkopf 15 ist bei diesem Ausfüh rungsbeispiel als Scheibe ausgeführt und verfügt in seinem radialen Rand bereich über mehrere, mit unterschiedlichem Durchmesser vorgesehene, konzentrisch zueinander angeordnete Dichtungen. Somit können an den Mischkopf 15 der im Übrigen nicht näher dargestellten Mischmaschine Mischcontainer mit unterschiedlichen Durchmessern angeschlossen wer den. Aufgrund der vorbeschriebenen Materialförderung bei einem Betrieb des Mischwerkzeuges 1 , 1.1 kann das in einem solchen Mischcontainer be findliche Mischgut auch dann bestimmungsgemäß gemischt werden, wenn das oder die Mischwerkzeuge 1 , 1.1 sich in ihrer radialen Erstreckung nicht an die unmittelbare Behälterinnenwandung erstrecken. Auf der Werkzeug welle 16 sitzen bei dem in Figur 8 gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Mischwerkzeuge 1 , 1.1 entsprechend dem Mischwerkzeugsatz 11. Ein Mi schen von dem in einem an den Mischkopf 15 angeschlossenen Mischcon- tainer enthaltenen Mischgut erfolgt in einer Überkopfstellung, in der sich der Mischwerkzeugsatz 11 zuunterst befindet. Der Mischkopf 15 selbst ist schwenkbar an einem Gestell der Mischmaschine gelagert. Zur Unterstüt zung des Mischvorganges kann somit mit dem an den Mischkopf 15 ange schlossenen Mischcontainer eine Pendelbewegung ausgeführt werden. Ein bodenräumendes Werkzeug ist bei dieser Ausgestaltung daher nicht unbe dingt erforderlich.

Die Beschreibung der Erfindung in der Figurenbeschreibung und auch in dem allgemeinem Beschreibungsteil lässt deutlich werden, dass das be- schriebene Mischwerkzeug durch die Auslegung seiner Mischwerkzeugflü gel mit der Anstellung seiner Mischflügelabschnitte Relativbewegungen in unterschiedlichen Richtungen in das Mischgut einbringt. Die Folge sind zu sätzliche Turbulenzen im Mischgutstrom, weshalb die Mischguttemperatur entsprechend rasch ansteigt und ein Mischprozess mit Wärmeeintrag in kurzer Zeit abgeschlossen werden kann.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben worden. Ohne den Umfang der geltenden Ansprüche zu verlassen, ergeben sich für einen Fachmann zahlreiche weitere Ausgestaltungen, ohne dass diese im Rahmen dieser Ausführungen im Einzelnen dargelegt werden müssten.

Bezugszeichenliste

1 .1 Mischwerkzeug

2 Nabe

3 Wellendurchführung

4, 4. Passfederaufnahme

, 5.1 Mischwerkzeugflügel

, 6.1 Verbindungsabschnitt

, 7.1 Mischflügelabschnitt

8 Biegelinie

9 Biegelinie

9.1 Linie

10 Mischflügelspitze

1 1 M ischwerkzeugsatz

12 Bodenräumendes Werkzeug

13 Mischbehälter

14 Vorderseite

15 Mischkopf

16 Werkzeugwelle

D Drehachse

M Mittellängsebene