CH342451A

CH342451A - Verfahren zum Mischen und Zerkleinern von pulverförmigen und körnigen Stoffen und Maschine zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: CH342451A
Authority: CH
Inventors: Beck Erich; Hans Dipl Ing Bode
Original assignee: Henschel Flugmotorenbau Gmbh
Priority date: 1955-03-17
Filing date: 1956-05-08
Publication date: 1959-11-15

Description

Verfahren zum Mischen und Zerkleinern von pulverförmigen und körnigen Stoffen und Maschine zur Durchführung des Verfahrens
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Mischen und Zerkleinern von pulverförmigen und körnigen Stoffen, mit und ohne Flüssigkeitszusätze, und dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem Mischbehälter Werkzeuge rotiert werden, denen an ihren äussersten Stellen eine Umfangsgeschwindigkeit von 25 bis 60 m/s gegeben wird, wodurch das Mischgut aufgewirbelt und mit dem sich im Mischbehälter befindlichen, gasförmigen Stoff fliessfähig wird, so dass es wie eine Flüssigkeit gerührt und umgewälzt werden kann.

Weiter betrifft die Erfindung eine Maschine zur Durchführung des Verfahrens, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass sie aus einem geschlossenen, aufrechtstehenden zylindrischen Mischbehälter besteht, in welchem Werkzeuge zum Mischen und Belüften des Gutes drehbar angeordnet sind, deren Rotationsachse mit der vertikalen Achse des Mischbehälters zusammenfällt.

Nachfolgend wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel sowohl des erfindungsgemässen Verfahrens als auch der erfindungsgemässen Maschine erläutert.

Fig. 1 zeigt die Maschine schematisch im Längsschnitt, und
Fig. 2 zeigt einen Schnitt gemäss der Linie I-I in Fig. 1 durch den Mischbehälter und Aufsicht auf die Werkzeuge.

Der Mischbehälter, der aus einem senkrechtstehenden Zylinder 1 mit dem Boden 2 besteht, ist mit einem Deckel 3 verschlossen, der aufgeklappt werden kann. Statt des Klappdeckels 3 kann auch ein Deckel verwendet werden, der um einen senkrechten Bolzen ausschwenkt. Der Deckel 3 ist mit einem oder mehreren Schnellverschlüssen 4 auf dem Behälter befestigt. In Bodennähe des Behälters befindet sich ein Entleerungsstutzen 5 mit Flanschmundstück und darin eine um den Bolzen 6 drehbare Entleerungsklappe 7. Der Behälter ruht auf einem Ständer 8, der den Elektromotor aufnimmt. Auf dem Wellenstumpf 10 des Elektromotors 9 ist in der Nähe des Bodens des Mischbehälters ein rotierender Werkzeugträger 11 mit Mischwerkzeugen befestigt.

Statt des zentrisch zum Mischbehälter angeordneten Elektromotors mit Direktantrieb, kann der Motor auch seitlich ein- oder angebaut sein, wobei die rotierenden Werkzeuge durch Zahnräder, Riemen, Ketten oder dergleichen angetrieben werden. Koaxial um den drehbaren Werkzeugträger 11 sind am Mischbehälterboden 2 ortsfeste Gegenwerkzeuge 13 angeordnet, mit denen die rotierenden Mischwerkzeuge zusammenarbeiten, wobei eine wesentliche Steigerung des Misch- und Zerkleinerungseffektes erreicht wird.

Die rotierenden Mischwerkzeuge sowohl als auch die ortsfesten Gegenwerkzeuge bilden beispielsweise zwei Stiftkränze 12 bzw. 13. Für den rotierenden Stiftkranz können runde Stifte, radial oder von der Radialen abweichend gestellte senkrechte Blätter in Form eines sogenannten Statorringes gewählt werden. Der rotierende Stiftkranz ist durch die Speichen 14 mit der Nabe 15 verbunden und trägt an seinem Umfang zwei oder mehrere Belüftungsstäbe 16, die bis dicht an die Zylinderinnenwand des Mischbehälters reichen und eine gleichmässige Verteilung der Luft im gesamten Mischgut bewirken. Diese im Querschnitt rechteckigen Belüftungsstäbe besitzen an ihrer Vorderkante Schneiden, damit sie bei der Rotation im Mischgut möglichst wenig Widerstand finden.

Als einfache Werkzeuge zum Belüften, Umwälzen, Mischen und Zerkleinern eignen sich beispielsweise auch auf der vertikalen Antriebsachse an geordnete bis annähernd zur Innenwandung des Mischbehälters reichende Stäbe.

Durch die den rotierenden Werkzeugen gegebene hohe Umfangsgeschwindigkeit, welche an ihren äussersten Enden bis 60 m/s betragen kann, wird die zur Fliessbarmachung des Mischgutes erforderliche Luft oder ein anderes Gas aus dem über dem Mischgut vorhandenen Luft- bzw. Gaspolster angesaugt.

In Sonderfällen kann die Luft bzw. ein anderer gasförmiger Stoff auch von aussen, zweckmässig von unten, in das Mischgut eingeblasen werden, wobei sie dem Behälter oben wieder entweicht. In diesem Falle haben die rotierenden Werkzeuge nur die Aufgabe, die Luft fein zu verteilen.

Um den Mischbehälter in sehr kurzer Zeit, d. h. innerhalb von 5 bis 15 Sekunden durch die sich am Boden oder in Bodennähe befindliche Entleerungs öffnung 5 entleeren zu können, sind an der drehbaren Werkzeugachse unterhalb des rotierenden Werkzeugs und der Belüftungsstäbe mitrotierende Stäbe, Blätter oder Räumer angeordnet, deren Form dem flachen oder gewölbten Boden des Mischbehälters angepasst und deren Abstand vom Boden sehr gering ist. Die Zeichnung zeigt zwei Aussenräumer 17 und die stabähnlichen Innenräumer 18. In der Nähe der zylindrischen Innenwand 1 des Mischbehälters ist ein Leit- oder Wendeblech 19 vorgesehen, welches in das Mischgut hineinreicht und welches die Zirkulation des Mischgutes im Behälter unterstützt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieses Blech am Deckel 3 verstellbar befestigt.

Falls eine oder mehrere Maschinen derart in eine Anlage eingebaut werden, dass die Maschine aus Vorratsbunkern beschickt und die fertige Mischung in Entleerungsbunker abgegeben wird, kann es notwendig sein, sämtliche sich bewegenden Teile, wie Antriebsmotor, Entleerungsklappe usw., automatisch und periodisch zu schalten. Als Steuerung können zum Beispiel Zeitschaltuhren vorgesehen sein.

In der Kunststoffverarbeitung ist es bekannt, Metallteile in der Weise mit Kunststoff zu überziehen, dass sie in erhitztem Zustand in eine Kunststoffpulver Wirbelschicht getaucht werden, wobei Pulverteile auf der Metalloberfläche haften bleiben. Bei den bisher üblichen Verfahren wurde das Kunststoffgut zum Beispiel durch eingeblasene Luft verwirbelt und die zu überziehenden Teile in diesen Wirbelstrom hineingehalten oder eingehängt. Da im Mischbehälter der Maschine eine Verwirbelung von Kunststoffpulver möglich ist, kann die Maschine nach Anordnung entsprechender Zusatzmittel, wie zum Beispiel durch Einhängen eines Drahtnetzkorbes in den Mischbehälter, ebenfalls für das Wirbelsintern eingesetzt werden.

Der Drahtnetzkorb, welcher dazu bestimmt ist, die mit Kunststoff zu überziehenden Metallteile aufzunehmen, soll verhindern, dass diese Teile in den Bereich der rotierenden Werkzeuge gelangen und soll gleichzeitig ein rasches Ein- und Ausführen der Metallteile in und aus dem Mischbehälter ermöglichen.

Der Vorteil gegenüber den bekannten Verfahren besteht dabei darin, dass mit ein und demselben Gerät unmittelbar hintereinander das Mischen der Kunststoffe als vorbereitender Arbeitsgang und anschliessend das Wirbelsintern durchgeführt werden können. Ferner werden bei den bisher bekannten Verfahren unter Verwendung eines von aussen eingeblasenen Gases die feinkörnigen Anteile des Kunststoffpulvers nach oben aus der Wirbelschicht herausgeblasen, während dieser Entmischungseffekt bei dem beschriebenen Verfahren bzw. Maschine nicht auftritt, weil während des Vorganges das Mischwerkzeug in Tätigkeit bleibt.

Das Verfahren erlaubt auch die Zugabe von Flüssigkeiten, sofern das Mischgut nicht teiges oder pastös wird, sondern schaufelbar bleibt.

Der Mischbehälter kann von aussen erwärmt oder gekühlt werden. Er kann gegen Wärmeverlust des Mischgutes isoliert werden, damit die im Behälter erzeugte Reibungswärme ausgenutzt werden kann.

Falls Luft oder Gas eingeblasen wird, so können auch diese vorher erhitzt oder gekühlt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum Mischen und Zerkleinern von pulverförmigen und körnigen Stoffen, mit und ohne Flüssigkeitszusätzen, gekennzeichnet dadurch, dass in einem Mischbehälter Werkzeuge rotiert werden, denen an ihren äussersten Stellen eine Umfangsgeschwindigkeit von 25 bis 60 m/s gegeben wird, wodurch das Mischgut aufgewirbelt und mit dem sich im Mischbehälter befindlichen gasförmigen Stoff fliessfähig wird, so dass es wie eine Flüssigkeit gerührt und umgewälzt werden kann.

II. Maschine zur Durchführung des Verfahrens gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem geschlossenen, aufrechtstehenden zylindrischen Mischbehälter besteht, in welchem Werkzeuge zum Mischen und Belüften des Gutes drehbar angeordnet sind, deren Rotationsachse mit der vertikalen Achse des Mischbehälters zusammenfällt.

UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass als gasförmiger Stoff im Mischbehälter Luft verwendet wird.

2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischbehälter von aussen erwärmt wird.

3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischbehälter von aussen gekühlt wird.

4. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mischbehälter verwendet wird der gegen Wärmeverlust des Mischgutes isoliert ist.

5. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der gasförmige Stoff von aussen in den Mischbehälter eingeblasen wird, wobei er das Mischgut von unten nach oben durchströmt und oben aus dem Mischbehälter entweicht.

6. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der gasförmige Stoff vor der Einführung in den Mischbehälter erhitzt wird.

7. Maschine nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass koaxial um einen Kranz drehbarer Mischwerkzeuge herum am Mischbehälterboden ortsfeste Gegenwerkzeuge angeordnet sind, mit denen die rotierenden Mischwerkzeuge zusammenarbeiten.

8. Maschine nach Patentanspruch II und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbaren Mischwerkzeuge sowie die ortsfesten Gegenwerkzeuge aus Stiften bestehen.

9. Maschine nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass am Träger der drehbaren Mischwerkzeuge als Belüftungswerkzeuge mindestens zwei Belüftungsstäbe angeordnet sind, die bis dicht an die Zylinderinnenwand des Mischbehälters reichen, um eine gleichmässige Verteilung der Luft im gesamten Mischgut zu bewirken.

10. Maschine nach Patentanspruch II und Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die am drehbaren Werkzeugträger angeordneten Belüftungsstäbe an ihrer Vorderkante Schneiden besitzen.

11. Maschine nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass als Misch- und Belüftungswerkzeuge mindestens zwei auf der vertikalen Antriebsachse angeordnete bis annähernd zur Innenwandung des Mischbehälters reichende Stäbe vorgesehen sind.

12. Maschine nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass an der drehbaren Werkzeugachse Mittel, zum Beispiel Stäbe, angeordnet sind, deren Aufgabe darin besteht, das Mischgut durch eine am Boden befindliche Entleerungsöffnung auszuwerfen.

13. Maschine nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass im Mischbehälter ein in das Mischgut hineinreichendes Leitblech angeordnet ist, um die Zirkulation des Mischgutes im Behälter zu unterstützen.