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Die Erfindung bezieht sich auf eine Trocken-bzw. Entwässerungsanlage für Sand, Schotter od. dgl. mit wenigstens einer rotierenden, vorzugsweise gegen die Einlassöffnung verjüngten Heiz- bzw. Wärmetrommel und gegebenenfalls wenigstens einer sich vorzugsweise gegen die Eintrittsöffnung verjüngenden Misch- bzw.
Wärmeaustauschtrommel, in welcher Trommel bzw. welchen Trommeln eine Anzahl sich in Trommellängsrichtung erstreckender Hebeschaufeln angebracht ist, die einen im wesentlichen radial zur Trommelmitte gerichteten Flanschteil und einen von diesem in bezug auf die Drehrichtung der Trommel in voreilender Richtung ausgehenden Nasenteil aufweisen.
Eine solche Anlage wird insbesondere in Verbindung mit einer Verpackungsanlage für Trockenbeton, wie sie in der USA-Patentschrift Nr. 2, 904, 942 beschrieben ist, verwendet. Die in dieser Patentschrift beschriebene
Verpackungsanlage umfasst eine Entwässerungsvorrichtung, welche rotierende Trommeln zur Materialtrocknung durch Wärmeaustausch und zur ausreichenden Temperatursenkung der Mischung aufweist, und erlaubt ein sofortiges Verpacken des Materials, nachdem dieses auf geeignete Mengen abgemessen und mit trockenem
Portlandzement vermischt wurde. Die in dieser Patentschrift beschriebenen Trommeln sind in Längsrichtung verjüngt, um eine Längsförderung durch die Schwerkraft auf Grund der Trommelrotation zu erreichen.
Die erfindungsgemässe Entwässerungsanlage kann auch zur Aufbereitung anderer Stoffe verwendet werden, welche das Trocknen und Mischen eines getrockneten warmen Stoffes mit einem pulverisierten Stoff umfasst (so wie z. B. Kalk in einer Mörtelmischung, die mit Sand vermengt ist). Die erfindungsgemässe Anlage ist insbesondere für solche Trockenvorrichtungen gedacht, bei denen eine eigene Trommel für die Trocknung vorgesehen ist.
Um nun die Ausbeute der bekannten Trockenvorrichtungen zu verbessern und um die Kapazität einer Drehtrommel vorgegebener Grösse zu erhöhen, sind erfindungsgemäss bei einer Trocken- bzw.
Entwässerungsanlage der eingangs genannten Art in Abständen längs der Hebeschaufeln angeordnete viereckige, vorzugsweise rechteckige Schaufelblätter, die längs einer ihrer Kanten mit dem Nasenteil verbunden sind und in Richtung auf das Auslassende der Trommel geneigt sind und deren Anstieg bezüglich der Drehrichtung der Trommel in nacheilender Richtung verläuft, vorgesehen.
Durch die Neigung bzw. den Anstieg der Schaufelblätter, die bzw. der im wesentlichen 45 zur Achse der Trommel beträgt, wird der Stoff vorwärts bewegt, wenn er auf Grund der Trommeldrehung über den Nasenteil eines Schaufelblattes rinnt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn im Nasenteil der Hebeschaufeln vorzugsweise einen rechten Winkel aufweisende Ausnehmungen vorgesehen sind, die an die Kante, längs welcher der Nasenteil mit den Schaufelblättern verbunden ist, angrenzen, und wenn die zwischen den Schaufelblättern und dem Nasenteil gebildeten Kanten in Richtung von der Stirnkante des Nasenteiles zum Flanschteil eine auf das Auslassende der Trommel hin gerichtete Neigung aufweisen. Vorzugsweise sind die Ausnehmungen dreieckförmig. Infolge der der Länge nach über die Hebeschaufeln verteilten Schaufelblätter und Ausnehmungen wird eine erhöhte Kapazität bzw. eine verbesserte Trockenwirkung erzielt. Die Hebeschaufeln der rotierenden Trommel nehmen das sich infolge der Schwerkraft am Boden der rotierenden Trommel befindliche Material auf.
Nach dem Anheben des Materials wird beim Fallenlassen für eine bessere Verteilung bzw. Zerteilung des Materials in der Mitte der Trommel gesorgt und das Material somit besser in Kontakt mit dem Wärmegebläse gebracht.
Es ist in einfacher Weise möglich, Heiz- bzw. Mischtrommeln bekannter Anlagen mit Hebeschaufeln auszurüsten, die mit den erfindungsgemäss angeordneten Schaufelblättern versehen sind. Dazu können die Hebeschaufeln als Einheit mit den Schaufelblättern gebaut werden, wobei jede Hebeschaufel einen Flansch oder Befestigungsfuss aufweist, der öffnungen für den Schaft eines Bolzens aufweist, der die Hebeschaufel an der Trommel festhält. Die Hebeschaufeln bestehender Trommeln werden entfernt und mit den Schaufelblätter aufweisenden Hebeschaufeln ersetzt, ohne die Anlage für längere Zeit stillzulegen. Der Gebrauch von Schrauben oder Bolzen erlaubt auch die Ausdehnung und das Zusammenziehen der Trommeln beim Heizen und Kühlen ohne ein Verziehen der Teile.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen : Fig. l einen Schnitt durch eine Heiz-bzw. Wärmetrommel und durch eine Misch- bzw. Wärmeaustauschtrommel, die erfindungsgemässe Schaufelblätter aufweisen, Fig. 2 eine Vorderansicht der in Fig. l dargestellten Trommeln, Fig. 3 eine teilweise Seitenansicht der Heiz- und Mischtrommel mit erfindungsgemäss angeordneten Schaufelblättern, Fig. 4 eine vergrösserte Vorderansicht der Trommeln entsprechend einem Schnitt längs der Linie 9-9 in Fig. 3,
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einen vergrösserten Schnitt entlang der Linie 11-11 aus Fig. 4, der einen Teil einer Hebeschaufel und ein Schaufelblatt zeigt, Fig. 7 einen vergrösserten Schnitt entlang der Linie 12-12 in Fig.
6, wobei die Hebeschaufel und ein Schaufelblatt dargestellt sind, und Fig. 8 eine schaubildliche Teilansicht einer Hebeschaufel und des damit verbundenen Schaufelblattes.
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Zement) vermischt, gewogen und nach Abfüllung bzw. Verpackung (beispielsweise in Papiersäcke) gelagert oder wegtransportiert.
Für eine solche Verpackungsanlage wird Sand und Schotter in noch feuchtem Zustand abtransportiert und
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in einem Sandvorratsbehälter bzw. Schottervorratsbehälter abgelagert. Vom Sandbehälter wird der Sand mit einem Aufzug in das Aufnahmeende einer Heiztrommel geschüttet. In ähnlicher Weise wird der Schotter vom
Schotterbehälter mittels eines Schotteraufzuges zu dem Aufnahmeende einer Wärmeaustauschtrommel gebracht.
Der feuchte Sand wird gleichmässig in das Aufnahmeende der rotierenden Heiztrommel geschüttet, und während des Durchganges durch diese wird er durch innen befindliche Hebeschaufeln durcheinandergewirbelt und einem Flammgebläse ausgesetzt, durch welches dem Sand das Wasser entzogen und somit oberflächliche und absorbierte innere Feuchtigkeit entfernt wird.
Nach dieser Behandlung wird der heisse, entwässerte Sand von der Sandheiztrommel in die
Wärmeaustauschtrommel eingespeist. Gleichzeitig wird der feuchte Schotter in abgemessener Menge in die
Wärmeaustauschtrommel eingespeist.
Während des Durchganges des heissen Sandes durch die rotierende Wärmeaustauschtrommel wird der Sand mit dem ungewärmten, feuchten Schotter mit in Trommellängsrichtung angeordneten Hebeschaufeln verrührt bzw. vermischt. Die Hebeschaufeln der Wärmeaustauschtrommel vermengen den Sand und die Schotterteilchen und bringen die heissen Sandteilchen in Kontakt mit den Schotterteilchen, so dass durch Wärmeaustausch die
Feuchtigkeit aus dem Schotter ausgetrieben wird.
Das Gemenge von Sand und Schotter ist in der Wärmeaustauschtrommel einem Gebläseluftstrom ausgesetzt, um den Wasserdampf auszutragen. Nach dem Durchgang durch die Wärmeaustauschtrommel passiert das Gemenge ein vibrierendes Trennsieb. In der Anlage gemäss der USA-Patentschrift Nr. 2, 904, 942 wird ein zylindrisches Trennsieb verwendet. Die Sandpartikel fallen durch das Sieb in einen Sandbehälter.
Ein Vorratsbehälter ist unmittelbar unter dem Ende des Siebes gelegen, um die entwässerten Schotterteilchen aufzunehmen.
Nach dem Trennen des Sandes und des Schotters werden diese einem Messbehälter einer Wiegeeinrichtung zugeführt.
Während des Wiegevorganges befördert eine Füllvorrichtung für Zement oder ein anderes Material eine abgemessene Menge Zement aus einem Zementbehälter zu dem Wiegebehälter.
Die Wiegevorrichtung ist mit einem elektrischen Regelstromkreis verbunden, der die Tätigkeit der Füllvorrichtung für Sand und Schotter und die der Füllvorrichtung für Zement beim Zementbehälter regelt.
Der elektrische Regelstromkreis schaltet die Zementfüllvorrichtung ab, nachdem eine bestimmte Menge Zement vom Zementbehälter zum Wiegebehälter befördert wurde. Danach schaltet der Regelstromkreis die Füllvorrichtung für Sand und Schotter ein, die bemessene Mengen entwässerten Sandes und entwässerten Schotters von den Vorratsbehältern zum Wiegebehälter führt.
Zur Messung der Sand- und Schottermengen, die aus dem Sand- und Schotterbehälter in die Füllvorrichtung fliessen, weisen die Vorratsbehälter verstellbare Schieber auf.
Nachdem die Füllvorrichtungen infolge des Ladungsgewichtes des Sandes, Schotters und Zements durch den Regelstromkreis der Wiegevorrichtung abgeschaltet sind, wird ein Abfüllschalter betätigt und die Bestandteile fliessen infolge der Schwerkraft aus dem Wiegebehälter in die Mischvorrichtung.
In der Mischvorrichtung werden die einzelnen Bestandteile vermischt. Das untere Ende der Mischvorrichtung hat einen Sammelschacht mit einem Ausflusskasten, um einen feuchtigkeitsdichten Sack aufzunehmen, in dem die warmen vermischten Materialien abgefüllt werden. Der Wärmeaustauscher, die Vorratsbehälter und die Füllvorrichtungen für Sand, Schotter und Zement sind im allgemeinen an einem Stahlgerüst montiert. Die Wiegevorrichtung ist ebenfalls an diesem Stahlgerüst befestigt.
Ein wesentlicher Bestandteil einer solchen Anlage zur Herstellung und Verpackung von Trockenbeton bzw. andern zusammengemischten, getrockneten Stoffen ist die Trocken- bzw. Entwässerungsanlage. Diese Trockenanlage ist in Fig. 1 dargestellt und mit --2-- bezeichnet.
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(Fig. lWärmetrommel-8-geschüttet. In das Beschickungsende --42-- der rotierenden Sandtrommel-8-- ragt eine Düse--43-- (Fig. 1), die mit einem Gas-oder ölbrenner (nicht gezeigt) verbunden ist und durch die ein Flammengebläse längs durch die Sandheiztrommel-8-geschickt wird.
Während des Durchflusses des feuchten Sandes --13-- in Längsrichtung durch die Sandheiztrommel - wird der Sand durch die Tätigkeit von Hebeschaufeln --50--, längs denen erfindungsgemäss
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hierauf in der Wärmeaustauschtrommel --11-- mit den heissen, trockenen Sandteilchen vermengt.
Beim Durchgang durch die Wärmeaustauschtrommel -11-- wird der Sand mit den Schotterteilchen
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--50- in--50-- ebenfalls erfindungsgemäss Schaufelblätter -51-- (Fig. l und 3) angeordnet sind. Die mit den Schaufelblättern --51-- versehenen Hebeschaufeln --50-- der Wärmeaustauschtrommel verwirbeln den Sand und den Schotter.
Die Schaufelblätter --51-- bringen eine bemerkenswerte Verbesserung der Ausbeute mit sich, da sie die Vermengung bzw. Vermischung verbessern und dadurch der Sand besser dem Gebläse ausgesetzt wird. Ferner wird durch die Neigung der Schaufelblätter --51-- die Weiterbewegung des Sandes beschleunigt, wodurch die Kapazität der Maschine erhöht wird. Dieser Vorgang wird später genauer in bezug auf die Fig. 3 bis 8 erläutert.
Während des Heizvorganges in der Sandheiztrommel--8--wird der feuchte Sand mit einer Gebläseflamme aus der Düse --43-- auf eine Temperatur von 79, 5 bis 190, 5 C erwärmt (in Abhängigkeit von der Sandart und dessen Feuchtigkeitsgehalt und je nachdem wie sich der Sandstrom durch die Sandtrommel
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Die Ausbeute der Wärmeaustauschtrommel --11-- wird in derselben Weise, wie oben im Hinblick auf den Sand vermerkt ist, gesteigert. Die Hebeschaufeln--50--heben die Mischung aus Sand und Schotter, und die daran befestigten Schaufelblätter --51- zerteilen das gehobene Material in einzelne Ströme und lassen das Material zur Mitte der Trommel hin abrieseln, um die Mischung dem durch die Wärmeaustauschtrommel in Pfeilrichtung blasenden Luftstrom auszusetzen. Die Neigung der Schaufelblätter --51-- verursacht, wie bereits im Hinblick auf die Sandheiztrommel--8--vermerkt wurde, dass sich die Mischung von Sand und Schotter rasch in Längsrichtung durch die Wärmeaustauschtrommel --11-- bewegt, wodurch deren Kapazität erhöht wird.
Beim Auslass der Wärmeaustauschtrommel --11-- hat sich die Mischung auf eine Temperatur im Bereich von 54, 5 bis 770C abgekühlt. Mit dieser Temperatur wird sie in die Mischvorrichtung geschüttet und dann abgefüllt.
Zum Umbau bestehender Anlagen für die Verwendung der erfindungsgemäss verbesserten Hebeschaufeln können die bisher verwendeten Hebeschaufeln in einfacher Weise aus der Sandheiztrommel und aus der Wärmeaustauschtrommel entfernt werden, und durch neue Hebeschaufeln, die erfindungsgemäss mit Schaufelblättern versehen sind, ersetzt werden. Der Austausch kann rasch und billig durchgeführt werden.
Die Anordnung der Hebeschaufeln--50-und der schaufelblätter --51-- in der Sandheiztrommel
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ein Förderband den Sand einfüllt. Der Sand rinnt in der durch die Pfeile in Fig. 3 angegebenen Richtung durch die Sandheiztrommel--62--.
Das Ausflussende--65-- (Fig. 3) mündet in ein Gehäuse --66--, in das der erwärmte Sand fällt, um von dort in das Einfüllende--67--einer Wärmeaustauschtrommel-68--geschüttet zu werden. Dabei wird der heisse, entwässerte Sand mit einer geneigten Schütte--70--in die Einfüllöffnung--67--abgelenkt.
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Wie bereits in bezug auf Fig. l beschrieben, wird der Sand beim Durchgang durch die rotierende SandheÏztrommel--62- mit einem Flammgebläse--72-- (Fig. 3) erwärmt, das durch das Gehäuse--66-- durchgeht und eine Gebläseflamme in das Auslassende--65--der Sandheiztrommel--62--richtet.
Der heisse Flammenstrom ist auf diese Weise in Längsrichtung durch die Sandheiztrommel und, wie durch gewellte Pfeile angezeigt, in entgegengesetzter Richtung zum Sandstrom gerichtet.
Der durch das Flammengebläse --72- erzeugte erwärmte Luftstrom geht aus der Einfüllöffnung.
--61-- der Sandheiztrommel --62-- durch die Endabdeckung --60-- nach unten in das Ausflussende der Wärmeaustauschtrommel--68--, wobei der Hitzestrom (durch die gewellten Pfeile angegeben) entgegengesetzt dem Materialtransport durch die Wärmeaustauschtrommel --68-- ist (durch die Pfeile angegeben). Der Wärmeaustauscher kann auch mit einem Staubabscheider verbunden sein. Der entwässerte Sand und Schotter fliesst schliesslich aus dem Auslassende der Wärmeaustauschtrommel --68-- durch einen Abfluss --75-- aus und wird, wie bereits beschrieben, weiter verwendet.
Die Heiz- bzw. Wärmeaustauschtrommeln --8,62 bzw. 11, 68-werden von Rollen --90-- gehaltert,
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auf welchen auf den Trommeln montierte Reifen bzw. Bänder-91-laufen. In Fig. 2 ist die untere Trommel --11-- zwischen Rollenpaaren--90-gelagert, und die obere Trommel --8-- durch Sätze von Rollen festgehalten.
Die obere Trommel--8--weist Reifen bzw. Bänder --91-- auf, die auf den Reifen bzw. Bändern-91-der unteren Trommel--11--laufen. Die Trommeln--8 und 11-- weisten jeweils einen Zahnkranz--92--auf, dessen Zähne untereinander in Eingriff sind, und werden vom Ritzel-93-eines Motors --94-- angetrieben (Fig.1).
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von einer Zahnkette-99--, die in Eingriff mit den an der Trommel befestigten Zahnkränzen-95-steht, gedreht. Die Kette --99-- wird von einem Motor --96-- angetrieben, der ein in die Kette-99- eingreifendes Zahnrad--97--aufweist.
In den Fig. 5 bis 8 sind die Hebeschaufeln mit den Schaufelblättern näher beschrieben. Jede Hebeschaufel --50-- weist einen Fussteil --100-- auf, mit dem sie in der Sandheiztrommel oder Wärmeaustauschtrommel mit Schrauben --101-- befestigt ist. Die Schrauben gehen durch den Fussteil und durch die Trommelwand.
Dazugehörende Muttern --102-- werden von der Aussenseite der Trommel auf die Schrauben gedreht. Im wesentlichen radial zur Drehachse der Trommel verlaufend und annähernd im rechten Winkel zum Fussteil
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zur Drehrichtung der Trommel geneigt. Während der Trommeldrehung wird das Material aufgeschöpft und fliesst entsprechend der Drehbewegung der Trommel ab.
Der Nasenteil --104-- weist dreieckige Ausnehmungen-105- (Fig. 6 und 8) auf, die sich vom
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--104-- annähernd(Fig. 6 und 8). Wie aus Fig. 5 und 7 ersichtlich ist, weist die Neigung der Schaufelblätter-51-in Richtung zum Auslassende der Trommel, wodurch das Material in dieser Richtung geschaufelt wird. Bezüglich der Drehrichtung der Trommeln verläuft der Anstieg der Schaufelblätter in nacheilender Richtung.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, befindet sich der Hauptanteil des feuchten Sandes--107--am Boden der Sandheiztrommel-62-und wird zum Teil infolge der Verjüngung der Sandheiztrommel-62-und zum Teil durch die Neigung der Schaufelblätter-51-in der in Fig. 3 angezeigten Richtung fortbewegt. Infolge
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mit dem Pfeil-109-in Fig. 5 angezeigt ist. Infolge der Neigung der Schaufelblätter-51-wird der Teil - -108-- des Sandes, der vorher aufgeschaufelt wurde, weiter, d. h. in der Richtung, die durch den geraden Pfeil in Fig. 3 angegeben ist, vorwärtsbewegt. Das Ausmass der Fortbewegung ist annähernd gleich der Weite - A-des Schaufelblattes-51- (Fig. 5 und 6).
Diese durch die Hebeschaufeln und Schaufelblätter hervorgerufene Fortbewegung addiert sich der normalen Vorwärtsbewegung der Sandmasse--107--im unteren Teil der Trommel infolge der longitudinalen Verjüngung der Trommel.
Die Schaufelblätter --51-- beschleunigen daher den Durchfluss des Stoffes und auf Grund dessen erhöht sich die Kapazität einer Trommel von vorgegebener Grösse. Zusätzlich zu dem beschleunigten Materialdurchfluss haben die Schaufelblätter --51-- den Vorteil, den Stoff in einzelne herabfallende Gerinnsel--110- (Fig. 5) zu teilen und so die Sandteilchen direkter dem Gebläsestrom durch die Trommel auszusetzen.
Der gleiche Vorgang findet in der Wärmeaustauschtrommel --68-- statt, in der die Mischung von Sand, Schotter und Portlandzement durchbewegt und gemischt wird.
Ergänzend wird in Fig. l noch ein mit der Wärmeaustauschtrommel --11-- verbundenes Zylindersieb - gezeigt, das den Schotter und den Sand trennt. Diese fallen in mit Schiebern-23 und 24-abgeschlossene Sand- bzw. Schotterbehälter, von denen aus die Materialien zur Mischung mit Zement weggeführt werden.
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