Trockenapparat zum Entwässern von Stoffen
Die Erfindung bezieht sich auf einen Trockenapparat zum Entwässern von Stoffen, insbesondere von Sand und Zuschlagstoffen. Der Trockenapparat ist für den Gebrauch in Verbindung mit einer Trockenbetonverpackungsanlage bestimmt, die in der USA-Patentschrift Nr. 2 904 942 beschrieben ist. Die in dieser Patentschrift beschriebene Verpackungsanlage umfasst den Gebrauch einer Entwässerungsvorrichtung, die aus rotierenden Trommeln zur Materialtrocknung durch Wärmeaustausch und zur ausreichenden Temperatursenkung der Mischung besteht, um ein sofortiges Verpacken zu erlauben, nachdem der Stoff auf geeignete Mengen abgemessen und mit trockenem Portlandzement vermischt wurde.
Die in dieser Patentschrift beschriebenen Tro!m- meln sind in Längsrichtung erweitert, um eine Längsförderung durch die Schwerkraft in Hinblick auf die Trom melrotation zu erreichen. Der Trockenapparat nach der Erfindung wird auch zur Herstellung von anderen Stoffen verwendet, die das Trocknen und Mischen von einem getrockneten warmen Stoff mit einem pulverisierten Stoff umfassen, so wie Kalk in einer Mörtelmischung, die mit Sand vermengt ist.
Der erfindungsgemässe Trockenapparat ist gekenrnt zeichnet durch wenigstens eine drehbare Trockentrommel mit einer Anzahl Rührschaufeln, die radial über den inneren Umfang jeder Trommel verteilt sind, sich in Längsrichtung der Trommel erstrecken und eine Anzahl geneigter Schaufel.blätter tragen, welche Schau felblätter in Längsrichtung in Abständen voneinander längs der Rührschaufel verteilt sind, wobei die Richtung des Anstiegs jedes geneigten Schaufelblattes in Bezie bung zur Drehrichtung der betreffenden Trommel steht, so dass die Rührschaufeln bewirken, dass ein Teil des Stoffes vom unten befindlichen Teil der rotierenden Trommel aufgeschaufelt und während der Drehung der Trommel gehoben wird,
wobei die geneigten Schaufel blätter den von den Rührschaufeln aufgeladenen Stoff abfliessen lassen und den Stoff in Längsrichtung durch die Trommel als Folge der Richtung der Trommelrotation und der Richtung des Anstieges der geneigten Schaufelblätter zum Auslassende der Trommel fortbewegen.
Im erfindungsgemässen Trockenapparat wird die Ausbeute verbessert, indem man Rührschaufeln mit Schaufelblättern verwendet, um die Leistung einer vorgegebenen Grösse der Drehtrommel zu erhöhen.
Bezüglich dieses Punktes können die Schaufelblätter durchwegs im Umriss rechteckig sein, wobei eine Kante derselben mit den Hebeschaufeln verbunden ist und die Schaufel einen ausgeschnittenen Teil hat, so dass die Schaufel und das Schaufeibiatt einen abgeschrägten Übergang bilden. Wegen der Neigung oder des Anstiegs des Schaufelbiattes, das im Winkel im wesentlichen 45 Grad zur Achse der Trommeldrehung angeordnet ist, wird der Stoff vorwärts bewegt, wenn er über den Nasenteil eines gegebenen Schaufelblattes rinnt, mit Rücksicht auf die Trommeldrehung.
Um die Trockenleistung einer Trommel mit gegebenem Druchmesser und gegebener Länge zu verbessern, kann man die Schaufelblätter und die zugehörigen Aus nehmungen der Schaufeln voneinander entfernt, de Länge nach auf die Rührschaufeln verteilen.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer an sich bekannten Verpackungsmaschine mit dem erfingungsgemässen Trockenapparat der mit Schaufelblättern oder Flügeln versehenen Rührschaufeln enthält,
Fig. 2 eine teilweise Vorderansicht in grösserem Masstab der Maschine nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Verpackungsmaschine mit der Trockenvorrichftng,
Fig. 4 einen Schnitt entlangqder Linie 4-4 der Fig.
3, der zwei Trockentrommeln darstellt,
Fig. 5 eine Vorderansicht der in Fig. 4 dargestellten rroci entrommel,
Fig. 6 eine schematische Seitenansicht einer VarianZ te der Verpackungsmaschine nach der Fig. 1 mit dem Trockenapparat,
Fig. 7 eine schematische Draufsicht auf die in Fig. 6 dargestellte Verpackungsmaschine,
Fig. 8 eine teilweise Seitenansicht der Trookentrommeln, die in der in Fig. 6 und 7 gezeigten Ver packungsmaschine verwendet werden, wobei die Schaufelblätter gezeigt werden,
Fig. 9 eine Vorderansicht in grösserem Massstab der Trockentrommeln entsprechend der Linie 9-9 in Fig.
0,
Fig. 10 eine schematische Ansicht entlang der Linie 10-10 in Fig. 9, die die Wirkung der Schaufelblätter zeigt,
Fig. 11 einen Schnitt in grösserem Masstab entlang derXLinie 11-11 aus Fig. 9, der einen Teil von einer der Rührschaufeln und Schaufelblätter darstellt,
Fig. 12 einen Schnitt entlang der Linse 12-12 in Fig. 11, wobei eine Schaufel mit einem Schaufeiblatt dargesdellt ist, und
Fig. 13 eine schaubildliche Teilansicht einer Schaufel und des damit verbundenen Schaufeiblattes.
Die in den Fig. 1, 2 und 3 allgemein mit 1 bezeichnete Verpackungsmaschine ist ähnlich der in der USA Patentschrift Nr. 2 904 942 beschriebenen Maschine ausgebildet.
Der in den Fig. 1-5 allgemein mit 2 bezeichnete TrocLenapparat dient zur dauernden Entwässerung von Sand und Schotter oder Zuschlagstoffen durch Wärme- austausch. Anschliessend wird das entwässerte Material, nachdem es gewogen und mit trockenem Portlandzement vermischt wurde noch warm in feuchtigkeitsbeständige Papiersäcke abgefüllt.
Die in den FIG. 6 und 7 beschriebene Verpackungsanlage erläutert die Verwendung des allgemein mit 3 bezeichneten Trockenapparates in Verbindung mit dei allgemein mit 4 bezeichneten Verpackungsmaschine, die ein leicht verändertes Aussehen besitzt, wie später erklärt wird.
Man kann aus der folgenden Beschreibung verstehen, dass der Trockenapparat 2 der Verpnackungs maschine 1 (Fig. 1-3) und der Trockenapparat 3 der abgeänderten Verpackungsmaschine 4 (Fig. 6 und 7) in der Konstruktion durchaus ähnlich sind, da jeder die gleiche Arbeitsweise zeigt, sich aber in baulichen Details hinsichtlich der Anpassung an die jeweilige Ver packungsmaschine, von der er einen Teil bildet, unter scheidet.
Eine typische bestehende Verpackungsmaschine 1, für die der Trockenapparat 2 vorgesehen ist, ist in den Fig. 1-3 gezeigt und arbeitet mit aufeinanderfolgenden Wiege- und Mischzykien und automatischem Dosieren der Menge des trockenen Portlandzements, des entwässerten Sandes undldes entwässerten Schotters oder eines anderen Grobzuschlagstoffes. Die Maschine erzeugt bei jedem Arbeitszyklus ein Gemenge von trockenem Beton, wobei die Zyklen unter der Kontrolle einer Bedienungsperson bei der Abfüllstelle stehen.
Allgemein werden die getrennt gemessenen Bestandteile (Sand, Schotter und Portlandzement) nach der Entwässerung in dem Trockenapparat 2 und während des Arbeitszyklus, durch Rühren vermischt und vereinigt, und dann die gemischte Masse der Bestandteile in einen Sack abgefüllt. Der Sack ist beim vorliegenden Beispiel aus dickem Papier oder aus einem anderen faserigen Material und ist mit feuchtigkeitsfestem Material ausgekleidet, um im Inneren die Wiederabsorption von atmosphärischer Feuchtigkeit durch die trockene Betonmischung zu verhindern.
Nachdem die Masse von entwässertem, warmen und abgemischtem Beton in den Sack abgefüllt ist, wird der Sack von der Bedienungsperson, vorzugsweise durch Zuheften, zum Verkauf oder zur Lagerung in einem Warenhaus luftdicht verschlos sen
Als typisches Beispiel für trockenen Beton kann die entwässerte, vorgemischte Masse aus 6,35 kg trockenem Portlandzement, 13,61 kg Sand und aus 20,86 kg entwässertem Schotter oder einem gleichwertigen Zuschlagstoff bestehen. Am Ende eines jeden Arbeitszyklus, der wie o6en bemerkt, von einem Bedienungsmann gesteuert wird, der normalerweise die Arbeit der Heftmaschine nach dem Verladen des Sackes kontrolliert, werden die Bestandteile in einen 40,82 kg Sack abgefüllt.
Gemäss der in Fig. 3 abgebildeten Verpackungsmaschine kann der rohe feuchte Sand und der rohe feuchte Schotter direkt von der Lieferquelle in seinem natürlichen feuchten Zustand antransportiert werden und in einem bespielsweise trichterförmigen Sandvorratsbehälter 5 und in einem beispielsweise trichterförmigen Schottervorratsbehälter 6 gelagert werden.
Von dem Sandbehälter 5 wird der Sand mit einem allgemein mit 7 bezeichneten Aufzug wegbefördert und aus dem Aufzug in das Aufnahmeende einer Sandheiztrommel 8 (Fig. 1, 3 und 4) geschüttet. In ähnlicher Weise wird der Schotter vom Schotterbehälter 6 mittels eines Schotteraufzuges 10 zu dem Aufnahmeende einer Wärmeaustauschtrommel 11 des Trockenapparates 2 wegbefördert.
Wie später im Detail erklärt wird, bewegt sich der rohe feuchte Sand 13 gleichmässig vom Sandautzug 7 in das Aufnahmeende der rotierenden Sandheiztrommel 8 und während des Durchgangs durch diese wird er durch innen befindliche Schaufeln gerührt und einem Flammengebläse ausgesetzt, durch welches dem rohen feuchten Sand 13 Wasser entzogen wird.
Nach dieser Behandlung wird der heisse entwässerte Sand 13 aus dem Auslassende der Sandheiztrommel 8 in das Einlassende der Wärmeaustauschtrommel 11 gefüllt.
Ein Strom von rohem feuchtem Schotter 16 wird zu gleich mit dem heissen entwässerten Sand in abgemessener Menge in das Aufnahmeende der Wärmeaustauschtrommel 11 eingeführt.
Während des Durchgangs des heissen Sandes durch die Wärmeaustauschtrommel 11, wird der Sand zusammen damit dem ungewärmten feuchten Schotter 16 neuerlich durch Schaufeln in der rotierenden Wärmeaustauschtrommel 11 verrührt. Die Schaufeln der Wärmeaustauschertrommel 11 vermengen daher den Sand und die Schotterteilchen und bringen die heissen Sandteilchen in Kontakt mit den Oberflächen der Schotterteilchen (Fig. 5), um durch Wärmeaustausch die Feuchtigkeit aus dem Schotter auszutreiben.
Während das Gemenge von Sand 13 und Schotter 16 sich durch die Wärmeaustauschtrommel 11 bewegt, ist es einem Gebläseluftstrom ausgesetzt, uln den Wasserdampf auszutragen. Nach dem Durchgang durch die Wärmeaustauschtrommel 11 passiert das Gemenge ein vorzugsweise vibrierendes zylindrisches Trennsieb 12 (Fig. 4), das einen Teil der Wärmeaustauschtrommel bildet. Während des Passierens durch das rotierende Trennsieb 12 infolge der Schwerkraft fallen die Sandpartikel 13 durch das Sieb in einen Sandbehälter 14 (Fig. 4).
Ein zweiter Vorratsbehälter 15 ist unmittelbar unter dem Ende des Siebes 12 (oder Vibrationssiebes) gelegen, um die Schotterteilchen 16 aufzunehmen, die während des Passierens durch die Wärmeaustauschtrommel 11 durch den heissen Sand 13 entwässert wurden. Aus dem Sandbehälter 14 und dem Schotterbehälter 15 werden die zwei entwässerten Materialien in gewünschten Mengen gemessen und durch die Verpackungsmaschine geführt, um mit trockenem Portlandzement vermischt und dann in Säcke abgefüllt zu werden.
Bei der bekannten Verpackungsmaschine 1, die umgebaut für die Verwendung des Trockenapparates 2 angepasst ist (Fig. 1-5), werden der entwässerte Sand 13 und Schotter 16, die vorher beim Passieren des Trennsiebes 12 getrennt wurden, in abgemessenen Mengen von den Vorratsbehältern 14 und 15 durch eine vibrierende Füllvorrichtung 17 zu einem Messbehälter 18 der allgemein mit 20 bezeichneten Wiegeeinrichtung (Fig. 2) befördert.
Während des Wiegevorganges befördert eine Zementfüllvorrichtung 21 (oder eine Füllvorrichtung für ein anderes Material) die auch vibrierend ausgebildet sein kann (Fig. 3) einen abgemessenen Zementstrom vom einen Zementbehälter 22 zu dem Wiegebehälter 18, um mit dem entwässerten Sand und Schotter vermischt zu werden.
Der Wiegebehälter 18 ist aufgehängt auf das Balkensystem der Wiegevorrichtung 20, welche ihrerseits mit einem elektrischen Stromkreis verbunden ist, der die Arbeit der vibrierenden Füllvorrichtung 17 für Sand und Schotter und die vibrierende Füllvorrichtung 21 für den Portlandzement beim Zementbehälter 22 regelt.
Kurz gesagt, der Regelstromkreis sehaltet die Zementfüllanlage 21 ab, nachdem eine bestimmte Menge Zements vom Zemenbbehälter 22 zum Wiegebehälter 18 befördert wurde. Wenn die Zementfüllvorrichtung 21 abgeschaltet ist, ist die passende Menge trockenen Zements (oder eines anderen pulverisierten Materials) in den Wiegebehälter 18 geschüttet worden. Danach stellt die Wiegevorrichtung 20 (die mit dem Regelstromkreis verbunden ist) die Zementfüllvorrichtung 21 ab und schaltet die vibrierende Füllvorrichtung 17 ein, die bemessene Mengen entwässerten Sandes und entwässerten Schotters von den Vorratsbehältern 14 und 15 zu dem Wiegebehälter 18 führt.
Um die Sand- und Schottermengen die aus den Sand- und Schotterbehältern 14 und 15 in die vibrierende de Füllvorrichtung 17 ausfliessen, zu messen, sind die unteren Enden der Vorratsbehälter 14 und 15, die mit der vibrierenden Füllvorrichtung 17 (Fig. 2) verbunden sind, mit verstellbaren Schiebern 23 und 24 (Fig. 4) versehen.
Wei atm besten in Fig. 2 erkennbar ist, sind der Trockenapparat 2, die Vorratsbehälter 14 und 15 und die vibrierenden Füllvorrichtungen 17 und 21 für Sand, Schotter und Zement alle in einem allgemein mit 25 bezeichneten Stahlgerüst montiert. Die Wiegevorrichtung 20 ist auch an diesem Stahlgerüst 25 befestigt.
Der Wiegebehälter 18 ist mit einem Paar Verbindungsstreben 26-26, deren obere Enden an der Wiegevorrichtung 20 befestigt sind, verbunden (Fig. 2). Das Waagbalkensystem, das auf Drehpunkten, die vom Rahmen 25 getragen werden, gelagert ist, weist eine Hauptverbindungsstange 27 auf, deren unteres Ende mit einer herkömmlichen Gewichtsskala 28 mit Zeiger verbunden ist (Fig. 1 und 2). Dei Skala 28 weist elektrische Schalter (nicht gezeichnet) auf, die mit dem Regelsystem für die Steuerung des Betriebes der vibrierenden Sand- und Schotterfüllvorrichtung 17 und der Zementfüllvorrichtung 21, verbunden sind. Diese Schalter schalten die Füllvorrichtungen 17 und 21 in Abhängigkeit vom vorherbestimmten Ladungsgewicht der Materialien, die in den schwebenden Wiegebehälter 18 gefüllt wurden, ab.
Der Behälter 18 bildet einen Teil einer allgemein mit 30 bezeichneten Mischvorrichtung (Fig. 1 und 2).
Nachdem die vibrierenden Füllvorrichtungen 17 und 21 infolge des Ladungsgewichts des Sandes, Schotters und Zements durch die Wirkung der Wiegevorrichtung 20. abgeschaltet sind, zeigt eine Signallampe an, dass der Zyklus beendet ist. Zu diesem Zeitpunkt schliesst der Bedienungsmann einen Abfüllschalter (nicht gezeigt), was bewirkt, dass die Bestandteile infolge Schwerkraft aus dem Wiegebehälter 18 in die darunter liegenden Mischteile Mischvorrichtung 30 gefüllt werden.
Die Mischvorrichtung 30 weist zwei untere Mischteile 31 und 32 auf. Die Mischteile 31 und 32 werden durch eine Querträgerkonstruktion 33 vom Gerüst 25 getragen. Doch sind die Mischteile 31 und 32 unter Berücksichtigung des schwebenden Wiegebehälters 18, der sich senkrecht infolge des Ladegewichts der Bestandteile bewegt, befestigt.
Der Wiegebehälter 18 und die Mischteile 31 und 32 weisen je ein äusseres zylindrisches Gefäss (Fig. 2) auf wobei, wie früher erwähnt, dass Gefäss des oberen Teiles oder Wiegebehälters 18 an der Wiegevorrichtung 20 befestigt ist. Die zylindrischen Gefässe der Mischteile 31 und 32 werden durch die Trägerkonstruktion 33 vom Gerüst 25 getragen, wobei jede der zylindrischen Gefässe Flansche 34 aufweist, die aneinander oder an die Trägerkonstruktion 33 befestigt sind, um die zusammengesetzte Mischvorrichtung 30 zu tragen.
Durchwegs umfasst jede Mischeinheit, einschliessl- lich des Wiegebehälters 18, einen inneren Aufnahmekegel 36 (Fig. 2) in der Form eines aus Stahlblech geformten verkehrten Kegelstumpfes, in den die Bestandteile geleert werden. Ein verstellbarer Abfüllkegel 37, als aufrechter Kegelstumpf, hat das untere Ende oder den Randteil gegenüber der Auslassöffnung, die das untere Ende des verkehrten Aufnahmekegels bildet. Jeder der Mischteile 18, 31 und 32 bildet eine selbständige Einheit und ist mit einem Druckluftbehälter oder anderen Kraftquellen (nicht gezeigt) versehen, um die Abfüllkegel der Reihe nach während des Abfüllvorganges zu heben.
Die Reihenfolge der Tätigkeit der Kegel wird von einem elektrischen Regelkreis gesteuert, der elektrisch gesteuerte Ventile aufweist, die den Luftstrom zu den Antriebszylindern regelt.
Das untere Ende des Mischteiles 32 hat einen Sam melschacht 38 (Fig. 2) der an seinem unteren Ende einen Ausflusskasten hat, um einen Sack 40 aufzunehmen, in den die warmen gemischten Zubehörteile abgefüllt werden. Wie erwähnt, wird der Misch- und Abfüllzyklus von Hand durch einen Bedienungsmann beton1 nen, nachdem der Zuführ- und Wiegezyklus zu Ende ist
Wie früher erwähnt, wird in der bestehenden Anlage (Fig. 1-5) der rohe Sand und der rohe Kies von der Lieferquelle gebracht und mit Hilfe von Aufzügen 7 und 10 (Fig. 1) in die Vorratsbehälter 5 und 6 zur fortlaufenden Entwässerung und Verarbeitung befördert.
Der San- daufzug 7 enthält einen Ausgusskasten 41 (Fig. 1,3 und 4) der den Sand in das Beschickungsende 42 der Sand heiztrommel 8 schüttet. In das Beschickungsende 42 der rotierenden Sandtrommel 8 ragt auch eine Heissluftstromdüse 43 (Fig. 4), die mit einem Gas oder Ölbren- ner (nicht gezeigt) verbunden ist, und welche ermöglicht eine Flamme durch die Sanheiztrommel 8 hindurch zu sdhicken.
Während der Durchflussstrom von rohem Sand 13 in Längsrichtung durch die Sandheiztrommel 8 voranschreitet, wird der Sand durch die Tätigkeit eines Satzes von Rühschaufeln 50, die Schaufelblätter 51 aufweisen, vom unten befindlichen Teil der rotierenden Sandheiztrommel 8 gehoben, um der Flamme gleichmässig ausgesetzt zu werden Nach dem Erreichen des Auslassendes 44 (Fig. 4) fliesst der heisse entwässerte Sand in ein Sammelgehäuse 45. Das Sammelgehäuse 45 schliesst den rechten Endteil der Sandheiztrommel 8 und der Wärmeaustauschtrommel 11 ab und füllt den heissen Sand 13 in das Aufnahmeende 46 der Wärmeaustauseh- trommel 11, gemeinsam mit einem Strom von rohem, feuchtem Schotter, der vom Schotteraufzug 10 ausgeschüttet wird.
Zu diesem Zweck enthält das Sammelgehäuse 45 eine nach unten geneigte Ablenkschütte 47 (Fig. 4), die den Strom von heissem, entwässertem Sand auffängt und ihn in das Einlassende 46 der Wärmeaustauschtrommel 11 leitet.
Beim Durchführen des Wäremeaustauschvorganges fällt der stete Strom von rohem Schotter 16, der vom Schotteraufzug 10 hinaufgebracht wurde, aus dem Auf zugsausgussikasten 48, der sich im'Sammelgehäuse 45 unmittelbar über der Ablenkschütte 47 befindet. Die rohren Schotterteilchen 16 werden dadurch mit den heissen trockenen Sandteilchen 13 vermengt, sobald die beiden Ströme der Stoffe in das Einlassende 46 der Wärmeaustauschtrommel 11 abgelenkt werden.
Beim Durchgang durch die Wärmeaustauschtrommel 11 wird der Sand in innigen Kontakt mit den Schotterteilchen infolge der Tätigkeit der Rühschaufeln 50 gebracht, die mit den Schaufelblättern 51 (Fig. 4 und 8) zusammenwirken und einen Teil der Rührschaufeln in der Sandheiztrommel 8 und in der Wänmeaustauschtrommel 11 bilden.
Beim Weiterbewegen des Sandstromes durch die rotierende Sandheiztrommel (die sich in Längsrichtung erweitert um ein Gefälle des Stromes vom Einlass zum Auslassende zu erreichen) wird er mit den Rührschaufeln 50 und den damit verbundenen Schaufelblättern 51 in der Sandheiztrommel gerührt, um die Feuchtigkeit an die Oberfläche sowie im innern der Sandteilchen aus zutnewben.
Die Schaufelblätter 51 bringen eine bemerkenswerte Verbesserung der Ausbeute, da sie eine Förderung des Materials bis zur Mitte der Trommel bewirken, wobei diese Materialbeförderung infolge der Neigung der Blätter 51 beschleunigt wird, wodurch die Leistung des Trockenapparates erhöht wird. Dieser Vorgang ist später im Detail anhand der Fig. 8-13 erläutert.
Während des Sandheizvorganges in der Sandheiztrommel 8 wird der rohe feuchte Sand mit der erwähnt ten Gebläseilamme auf eine Temperatur im Bereich von etwa 79,5 "C bis 190,5 C erwärmt, (in Abhängigkeit von der Bandart und dessen Feuchtigkeitsgehalt) je nachdem wie sich der Sandstrom stetig durch die Sandtrommel 8 zu dem Sammelgehäuse 45 bewegt. Wie durch Pfeile angezeigt, wird der Sand 13 dann vom Sammelgehäuse 45 (Ablenkschütte 47) in das Aufnahmeen- de 46 der Wärmeaustauschtrommel 11 abgelenkt.
Beim Fliessen der vermengten Ströme des heissen entwässerten Sandes 13 und des rohen feuchten Schotters 16 durch die Wärmeaustauschtrommel 11, werden, wie durch Pfeile angezeigt, die Schotterteilchen mit den Sandteilchen durchmischt, was eine Entwässerung ,des Schotters infolge der Wärmeübertragung vom heissen Sand bewirkt. Die vereinten Ströme von Sand und Schotter rinnen durch die Wärmeaustauschtrommel !1 und werden von den Schaufeln 50 und den diesen zugeordneten Schaufelblättern 51, die sich in der Wärmeaustauschtrommel befinden, gehoben, wobei die Konstrwk- tion ähnlich der ist, die oben in bezug auf die Sandhe;'z- trommel 8 beschrieben wurden.
Die Ausbeute der Wärmeaustauschtrommel 11 war- de in derselben Weise wie oben in Hinblick auf den Sand vermerkt ist, gesteigert; die Schaufeln 50 bewirken das Heben der Mischung aus Sand und SchotterteilcheR, während die daran befestigten Schaufelblätter 51 eine Zerstreunug in die Mitte der Trommel hin verursachen, um die Mischung noch vollkommener dem Luftstrom, der durch die Wärmeaustauschtrommel bläst, wie durch die Pfeile angedeutet ist, auszusetzen. Die Neigung der Schaufelblätter 51, wie in Hinblick auf die Sandheiz- trommel 8 vermerkt wird, verursacht, dass sich die Mischung von Sand und Schotter in beschleunigter Weise in Längsrichtung durch die Wärmeaustauschtrommel 11 bewegt, wodurch die Leistullgsausbeute erhöht wird.
-Beim Auslass der Wärmeaustauschtrommel 11 (Trennsieb 12 - Fig. 4) hat sich die Mischung auf eine Temperatur weitgehendst im Bereich von54,5 OC bis 77 0C abgekühlt, mit der sie durch die Mischvorrichtung 30 geschüttet und in den Sack 40,abgefüllt wird.
Beim Umbau einer bestehenden Verpackungsma schine für den beschriebenen Trockenapparat können die bestehenden Schaufeln 50 aus Ider Sandheiztrommel 8 und aus der Wärmeaustauschtrommel 11 entfernt, und durch neue Schaufeln 50, die mit den Schaufelblättem 51 versehen sind, ersetzt werden. Der Austausch kann rasch und ziemlich billig durchgeführt werden, wenn die Schaufeln 50 der bestehenden Trommeln an ihren Plat2 in den Trommeln, so wie später im Detail erklärt wird, angeschraubt sind. Die neuen Schaufeln 50 mit den fest geschweissten Schaufelblättern 51 werden den Löchern der bestehenden Trommeln angepasst und an der Stelle, die vorher von den früheren Schaufeln besetzt war, festgeschraubt.
Für den Fall, dass die Sand- und Wärmeaustauschtrommel Zeichen einer übermässigen Abnützung infolge zu langer Verwendung zeigen, dann können, während eine Erneuerung gemacht wird, neue Trommeln mit Schaufeln und Schaufelblättern installiert werden.
Es muss vermerkt werden, dass die Anordnung der Schaufeln 50 und der Schaufeiblätter 51, die oben in Hinblick auf die Sandheiztrommel 8 und die Wärmeaustauschtrommel 11 (Fig. 4) beschrieben wurden, gleich sind. Mit anderen Worten weist die Neigung der Blätter infolge der entgegengesetzten Rotation der zwei Trom meln 8 und 11 in dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 und 5 in die gleiche Richtung hin. Anderseits rotieren beide Trommeln, wie das Anwendungsbeispiel, das in Fig. 8-10 dargestellt ist zeigt, in der gleichen Richtung; infolgedessen ist die Neigung der Schaufelblätter 51 entgegengesetzt und daher sind die Blätter nach links und rechts angestellt.
Die abgewandelte Verpackungsmaschine, die früher in den Fig. 6 und 7 mit 4 bezeichnet wurde, verwendet die gleiche Arbeitsweise wie oben beschrieben, obwohl mehrere Bestandteile der Maschine abweichend ange- ordnet bzw. ausgebildet sind. Es ist verständlich, dass der Sand und die Zuschlagstoffe in rohem und feuchtem Zustand befördert und durch den Trockenapparat 3 entwässert werden. Der Trockenapparat 3 ist mit Rührsclaufeln 50, die Schaufelblätter 51 jenthalten, die gleich den früher beschriebenen sind, versehen, wobei die Ar bi itsweise in beiden Formen indetisch ist.
Die Verpackungsmaschine (Fig. 6 und 7) umfasst einen Behälter (nicht gezeigt) zu dem der rohe Schottei und Sand geführt werden, wobei die beiden Stoffe ab vJechselnd abgefüllt werden. Ein Förderapparat 52 be fordert das Material vom Vorratsbehälter abwechselnd zu beispielsweise trichterförmigen Sand- oder Schotterbehältern 53 und 54 mit Hilfe eines abzweigenden Förderapparates 55, der zur Zuführung des Stoffes zu inem umschaltbaren Förderapparat 56 aufgestellt ist.
Der umschaltbare Förderapparat 56 überspannt sowohl den Sand- als auch den Schotterbehälter, um die Behälter abwechselnd, abhängig von der Arbeitsvorschrift, zu beladen.
Aus dem Sand- und dem Schotterbehälter 53 und 54 fällt der Stoff infolge der Schwerkraft auf zwei Förderbänder 57 und 58. Das Förderband 57 fördert den rohen Sand 13 vom Grund des Sandbehälters 53 zur Endabdeckung 60 (Fig. 8) des Trockenapparates 3, um die Einfüllöffnung 61 der Sandheiztrommel 62 zu beschikken. Dazu enthält das obere Ende der Abdeckung 60 eine Schütte 63, die den Sand vom Förderband 57 in die Einfüllöffnung 61 umlenkt. Das obere Ende der Abdekkung 60 hat eine Aufnahmeöffnung 64 in die das Förderband 57 den Sand einfüllt. Der Sand rinnt in der durch die Pfeile in Fig. 8 angegebenen Richtung durch die Sandheiztrommel 62, wie früher für die Sandheiztrommel 8 beschrieben wurde.
Das Ausflussende 65 der Sandheiztrommel 62 (Fig.
8) ist mit einem mit 66 bezeichneten Überführungsge- häuse verbunden in das der erwärmte Sand fällt, um in das Einfüllende 67 der Wärmeaustauschtrommel 68 geschüttet zu werden. Das Ausflussende 65 der Sandheiztrommel 62 und das Einfüllende 67 der Wärmeaustauschtrommel 68 sind beide mit dem Oberführungsge- häuse 66 verbunden, so dass der heisse, entwässerte Sand mit einer geneigten Schütte 70 in die Einfüllöffnung 67 abgelenkt wird. Zur gleichen Zeit wird der rohe feuchte Schotter vom Förderband 58 in die Aufnahmeöffnung 71 der Schütte 70 gefüllt. Der heisse Sand wird auf diese Weise mit dem rohem Schotter beim Durchlaufen der Schütte 70 zur Einfüllöffnung 267 der Wärmeaustauschtrommel 68 vermischt.
Wie früher in bezug auf Fig. 4 beschrieben wird der Sand beim Durchgang durch die rotierende Sanheiztrommel 62 mit der Flamme eines Brenners 72 (Fig. 8) erwärmt, der das Überführungsgehäuse 66 durchsetzt, um so die Flamme in das Auslassende 65 der Sandheiztrommel zu lenken. Die heisse Flamme ist auf diese Weise in Längsrichtung durch den Sandwärmer gerichtet und wie durch die gewellten Pfeile angegeben in entgegengesetzter Richtung zu dem Sandstrom.
Der durch die Flamme des Brenners 72 erzeugte erwärmte Luftstrom geht aus der Einfüllöffnung der Sandheiztrommel 62 durch die Endabdeckung 60 nach unten in das Ausflussende 65 der Wärmeaustauschtrommel 68, wobei der Hitzestrom entgegengesetzt dem Materialtransport durch die Wärmeaustauschtrommel 68 ist, wie durch die gewellten Pfeile angegeben wird. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, umfasst der Trocken apparat vorzugsweise einen Staubarbscheider 73 gebräuchlicher Ausführung, der mit Rohrleitungen 74-74 mit der Endabdeckung oder dem Endgebäuse 60 und mit dem Überführungsge.
häuse 66 verbunden ist.
Sowie der etnwässerte Sand und Schotter aus dem Auslassende der Wärmeaustauschtrommel 68 fliessen, wird die Mischung mittels eines Abflusses 75 (Fig. 8), durch ein geneigtes Rohr 76 (Fig. 6) auf einen Aufzug 77 geschüttet. An der Spitze des Aufzuges 77 fällt das Material über eine Schütte 78 auf ein vibrierendes Sieb 80 das über den Sandbehälter 81 (Fig. 6 und 7) ange- ordnet ist. Das vibrierende Sieb 80 trennt den Sand 13 vom Schotter 16 und füllt den Sand infolge der Schwerkraft in den Sandbehälter 81. Der Schotter der über das geneigte vibrirende Sieb 80 fliesst, fällt in den Schotterbehälter 82.
Der Sand- und der Schotter behälter 81 und 82 können unterteilt sein, und das vibrierende Sieb 80 kann zur Trennung der groben und feinen Teilchen ausgeführt sein, um sie in getrennte Abteilungen abzufüllen, um sie dann später in den gewünschten Mengen zu vereinigen.
Der trockene Portlandzement wird in einen Zementbehälter 83 (Fig. 6 und 7) mit einem Aufzug 84 gefüllt.
Aus dem Behälter 83 wird der Zement in einen beispielsweise trichterförmigen Zementbehälter 85 mit einer Füllvorrichtung 86 gefüllt.
Der Sand und der Schotter bzw. das Zement aus den Behältern 81, 82 und 85 fliessen aus dem Boden der Behälter in durch Füllvorrichtungen, die schematisch mit 86 bezeichnet sind, (Fig. 6) in abgemessenen Men- gen zu entsprechenden durchwegs mit 87 bezeichneten Wiegebehältern. Die Wiegebehälter sind mit der früher beschriebenen schwereempfindlich en Wiegevorrichtung verbunden, durch die die einzelnen Füllvorrichtungen 86 in bezug auf das Ladungsgewicht des in die Behälter 87 abgefüllten Stoffes automatisch abgeschaltet werden.
Am Ende eines Wiegezyklus wird der Inhalt der Wiegebehälter 87 in die Mischer 88 gefüllt, die auch früher beschrieben wurden, und aus dem Boden des Mischers in Säcke (nicht gezeigt).
Wie früher vermerkt arbeiten der Trockenapparat 2 (Fig. 1 bis 5) und der Trockenapparat 3 (Fig. 6-9) beide nach dem gleichen Prinzip; die Tromeln haben in beiden Einheiten longitudinale Rührschaufeln 50, die mit den Schaufelblättern 51 versehen sind. Wie früher erklärt ist die Wärmeaustauschtrommel 11 mit einem zylindrischen Sieb 12 zur Trennung von Sand und Schotter beim Ausfluss aus dem Auslassende der Wärmeaustauschtrommel 11 (Fig. 4) versehen.
In der abgewandelten Verpackungsmaschine (Fig.
6-9) ist der mit 3 bezeichnete Trockenapparat nicht mit einem zylindrischen Trennsieb versehen; an Stelle dessen wird das vermischte entwässerte Sand- und Schoftergemenge, wie vorerwähnt, mittels eines vibrierenden Siebes 80, nachdem es durch den Trockenapparat passiert hat, getrennt.
Der Trockenapparat 2 (Fig. 1-5) wird von dem Gerüst 25 der Maschine 1 über Rollen 90 getragen, auf welchen die auf den Trommeln 8 und 11 montierten Lagerbänder 91 laufen. Die untere Trommel 11 ist zwischen Rollenpaaren 90 gelagert, während die obere Trommel 8 seitlich durch Sätze von Rollen 90 gehalten wird, wobei ihre Lagerbänder 91 auf den IBändern der unteren Trommel 11 laufen. Die Trommeln 8 und 11 weisen jede einen Zahnkranz 92 auf, wobei die Zähne untereinander in Eingriff sind; der Zahnkranz 92 der Trommel 11 wird vom Ritzel 93 des Motors 94 angetrieben.
Die obere und die untere Trommel 62 und 68 des Wärmeaustauschers 3 der Maschine 4 (Fig. 8 und 9 sind ähnlich auf Sätzen von Rollen 90 gelagert, auf welchen Lagerbänder 91 laufen. Die Trommeln werden von einer Zahnkette 99, die in Eingriff mit den tan jeder Trommel befestigten Zahnkränzen 95 stehen, gedreht.
Die Kette wird von einem Motor 96 angetrieben, der ein Zahnrad 97, das in die Kette 99 eingreift, aufweist.
Nach den (Fig. 10-13) weist jede longitudinale Rührschaufel 50 einen Fussteil 100 auf, der je nachdem auf der Sandheiztrommel oder der Wäremeanstausch trommel befestigt ist und zwar mit Schrauben 101, die durch den Fussteil und die Trommelwand gehen und dazugehörenden Muttern 102, die an der Aussenseite der Trommel auf die Schrauben gedreht werden. Im rechten Winkel zum Fussteil 100 und durchwegs radial zur Drehachse der Trommel ist ein Flansch 103 vorgesehen; der abstehende äussere Endteil 104 des Flansche 103 ist win-kelig abgebogen. Der Winkelteil 104 der Schaufel bildet eine Nase, die in einer voreilenden Richtung in bezug auf die Drehrichtung der Trommel abgeknöpft ist.
Während der Trommeldrehung wird das Ma terial aufgeschöpft und fliesst entsprechend der Drehbewegung der Trommel, wie später erklärt wird, ab.
Ferner weist der äussere Teil des abgeknöpften Teiles 104 Ausschnitte 105 (Fig. 11 und 13) auf, die sich vom äusseren Rand des Teiles 104 annähernd hinunter bis zur Basis des Teiles 104 erstrecken, d. h. der Teil 104 fügt sich an den rechtwinkligen iansch 103 der Rührschaufel an. Jedes im wesentlichen rechteckige Schaufeiblatt 51, ist mit einer Kante, wie bei 106, an den Rand eines ausgeschnittenen Teiles 105 geschweisst wie in den Fig. 11 und 13 gezeigt ist. Wie aus Fig. 10 und 12 ersichtlich ist, weist die Neigung der geneigten Schaufelblätter 51 in der Richtung von dem Teil 104 hinunter zu dem Auslassende der Trommel, um so den Stoff in dieser Richtung zu schaufeln.
Die folgende Beschreibung der Wirkungsweise bezieht sich insbesondere auf die Fig. 8-13, da diese die Anordnung der Rührschaufeln 50 und Schaufelblätter in grösrerem Massstab zeigen. Wie am besten in Fig. 9 gezeigt ist, ist der Hauptanteil des rohen feuchten Sandes, der mit 107 bezeichnet ist, am Boden der Sandheiz trommel 62 aufgehäuft und wird zum Teil infolge der Erweiterung der Sandheiztrommel 62 und zum Teil durch die Neigung der Schaufelblätter 51 in der in Fig. 8 angezeigten Richtung fortbewegt. Infolge der Drehung der Trommel schaufeln und heben die drehenden Rührschaufeln 50 eine Portion der Sandmasse 107 auf wie bei 108 gezeigt ist (Fig. 9).
Sowie sich die Schaufel 50 nach oben annähernd über einen Winkel von 60 zur Vertikale dreht, beginnl der Sand 108 infolge der Schwere über den abgeknöpf ten Teil 104 der Rührschaufel 50 und über das nach unten geneigte Schaufelblatt 51 zu rinnen, wie mit dem Pfeil 109 in Fig. 10 gezeigt ist. Infolge der Neigung der Schaufelblätter wird die Sandmenge 108, die vorher von der Hauptmasse 107 aufgeschaufelt wurde, weiter oder in der Richtung, die durch den dick gezeichneten Pfeil in Fig. 8 angegeben ist, vorwärtsbewegt. Diese durch die Schaufeln hervorgerufene Fortbewegung addiert sich zu der normalen Vorwärtsbewegung der Sandmasse 107 im unteren Teil der Trommel infolge der Erweiterung der Trommel in Längsrichtung.
Die Arbeitsweise der Schaufeiblätter beschleunigt daher den Durchfluss des Stoffes und laufgrund dessen erhöht sich die Leistung einer Trommel von vorgegebe- ner Grösse. Zusätzlich zu dem beschleunigten Materialdurchfluss haben die Schaufelblätter 51 den Vorteil, den Stoff in einzelne herabfallende Gerinnsel 110 (Fig. 10) zu teilen und so die Sandteilchen direkter dem erwärmten Luftstrom, der durch die Trommel zieht, auszusetzen.
Es ist offensichtlich, dass der gleiche Vorgang in der Wärmeaustauschtrommel 68 stattfindet, in welchem Fall die Mischung von Sand und Schotter bewegt und gerührt wird. Es wird bemerkt, (Fig. 8) dass der Neigungswinkel der Schaufelblätter der Wärmeaustauschtrommel 68 entgegengesetzt zu den Schaufeln der Sandheiztrommel 62 ist. Diese Beziehung ist gewünscht, da beide Trommeln in der gleichen Richtung rotieren, während es notwendig ist, die Stoffe in entgegengesetzten Richtungen einzufüllen.
Der in Fig. 4 gezeigte Trockenapparat 2 zeigt die gleiche Arbeitsweise hinsichtlich des Rührens und Vorwärtsbewegens der Stoffe. In diesem Fall sind die Schaufelblätter in die gleiche Richtung geneigt, da sich die beiden Trommeln in entgegengesetzte Richtungen drehen, wie durch die Pfeile in Fig. 5 gezeigt wird, was ein Fliesen der Stoffe in entgegengesetzte Richtungen zur Folge hat.
Dryer for dewatering fabrics
The invention relates to a drying apparatus for dewatering materials, in particular sand and aggregates. The drying apparatus is intended for use in connection with a dry concrete packing line described in U.S. Patent No. 2,904,942. The packaging equipment described in this patent includes the use of a dewatering device consisting of rotating drums for drying material by heat exchange and for lowering the temperature of the mixture sufficiently to allow immediate packaging after the material has been measured to suitable quantities and mixed with dry Portland cement.
The drums described in this patent are widened in the longitudinal direction in order to achieve longitudinal conveyance by gravity with regard to the drum rotation. The drying apparatus according to the invention is also used for the production of other materials, which comprise the drying and mixing of a dried warm material with a powdered material, such as lime in a mortar mixture which is mixed with sand.
The drying apparatus according to the invention is characterized by at least one rotatable drying drum with a number of stirring blades which are distributed radially over the inner circumference of each drum, extend in the longitudinal direction of the drum and carry a number of inclined blades, which blades are spaced apart from one another in the longitudinal direction are distributed along the paddle, with the direction of the rise of each inclined paddle in relation to the direction of rotation of the drum concerned, so that the paddles cause some of the material to be scooped up from the lower part of the rotating drum and lifted during the rotation of the drum becomes,
wherein the inclined paddle blades drain the cloth charged by the stirring paddles and move the cloth longitudinally through the drum as a result of the direction of drum rotation and the direction of rise of the inclined paddle blades toward the outlet end of the drum.
In the drying apparatus according to the invention, the yield is improved by using stirring paddles with paddle blades in order to increase the output of a given size of the rotary drum.
Regarding this point, the airfoils may be rectangular in outline throughout with one edge thereof connected to the lifting scoops and the scoop having a cut-out portion so that the scoop and scoop form a beveled transition. Because of the incline or rise of the blade which is at an angle of substantially 45 degrees to the axis of drum rotation, the fabric is advanced as it runs over the nose portion of a given airfoil, with respect to the drum rotation.
In order to improve the drying performance of a drum with a given diameter and a given length, the paddle blades and the associated recesses of the paddles can be removed from one another and distributed along the length of the paddles.
The invention is described below with reference to the drawing, for example. It shows:
1 shows a side view of a packaging machine known per se with the drying apparatus according to the invention of the paddles provided with blades or blades,
FIG. 2 shows a partial front view on a larger scale of the machine according to FIG. 1,
Fig. 3 is a plan view of the packaging machine shown in Fig. 1 with the drying device,
Fig. 4 is a section along line 4-4 of Fig.
3, depicting two drying drums,
Fig. 5 is a front view of the rroci entrommel shown in Fig. 4,
6 shows a schematic side view of a variant of the packaging machine according to FIG. 1 with the drying apparatus,
FIG. 7 is a schematic plan view of the packaging machine shown in FIG. 6,
Fig. 8 is a partial side view of the trooker drums used in the packaging machine shown in Figs. 6 and 7, showing the paddle blades.
9 shows a front view on a larger scale of the drying drums according to the line 9-9 in FIG.
0,
Fig. 10 is a schematic view taken along line 10-10 in Fig. 9 showing the action of the airfoils.
FIG. 11 is a larger-scale section along the X line 11-11 of FIG. 9, showing part of one of the stirring paddles and paddle blades;
FIG. 12 shows a section along the lens 12-12 in FIG. 11, wherein a shovel with a shovel blade is depicted, and FIG
13 shows a diagrammatic partial view of a vane and the associated vane blade.
The packaging machine, generally designated 1 in Figures 1, 2 and 3, is similar to that described in U.S. Patent No. 2,904,942.
The TrocLen apparatus, generally designated 2 in FIGS. 1-5, is used for permanent dewatering of sand and gravel or aggregates by heat exchange. The dehydrated material, after it has been weighed and mixed with dry Portland cement, is then filled into moisture-resistant paper bags while still warm.
The in FIG. 6 and 7 illustrates the use of the drying apparatus, generally designated 3, in connection with the packaging machine, generally designated 4, which has a slightly different appearance, as will be explained later.
It can be understood from the following description that the drying apparatus 2 of the packaging machine 1 (Figs. 1-3) and the drying apparatus 3 of the modified packaging machine 4 (Figs. 6 and 7) are quite similar in construction since each has the same operation shows, but differs in structural details with regard to the adaptation to the respective packaging machine of which it forms a part.
A typical existing packaging machine 1 for which the drying apparatus 2 is provided is shown in Figs. 1-3 and operates with successive weighing and mixing cycles and automatic metering of the amount of dry Portland cement, dewatered sand and dewatered ballast or other coarse aggregate . The machine produces a batch of dry concrete with each work cycle, the cycles being under the control of an operator at the filling station.
Generally, the separately measured components (sand, crushed stone and portland cement) are mixed and combined by stirring after dewatering in the drying apparatus 2 and during the working cycle, and then the mixed mass of the components is filled into a bag. In the present example, the sack is made of thick paper or some other fibrous material and is lined with moisture-proof material in order to prevent the reabsorption of atmospheric moisture by the dry concrete mix inside.
After the mass of drained, warm and mixed concrete has been filled into the sack, the sack is sealed airtight by the operator, preferably by stapling, for sale or for storage in a department store
As a typical example of dry concrete, the drained, premixed mass may consist of 6.35 kg of dry Portland cement, 13.61 kg of sand, and 20.86 kg of drained crushed stone or an equivalent aggregate. At the end of each work cycle, which, as noted above, is controlled by an operator who normally controls the work of the stapler after the bag has been loaded, the ingredients are filled into a 40.82 kg bag.
According to the packaging machine shown in Fig. 3, the raw, moist sand and raw, moist gravel can be transported directly from the delivery source in its naturally moist state and stored in a funnel-shaped sand storage container 5 and in a funnel-shaped gravel storage container 6, for example.
From the sand container 5, the sand is conveyed away with an elevator generally designated 7 and poured out of the elevator into the receiving end of a sand heating drum 8 (FIGS. 1, 3 and 4). In a similar way, the ballast is conveyed away from the ballast container 6 by means of a ballast elevator 10 to the receiving end of a heat exchange drum 11 of the drying apparatus 2.
As will be explained in detail later, the raw, moist sand 13 moves evenly from the sand draft 7 into the receiving end of the rotating sand heating drum 8 and during the passage through this it is stirred by internal blades and exposed to a flame blower, through which the raw, moist sand 13 Water is withdrawn.
After this treatment, the hot dewatered sand 13 from the outlet end of the sand heating drum 8 is filled into the inlet end of the heat exchange drum 11.
A stream of raw, moist gravel 16 is introduced into the receiving end of the heat exchange drum 11 in measured quantities at the same time as the hot, dewatered sand.
During the passage of the hot sand through the heat exchange drum 11, the sand, together with the unheated moist gravel 16, is again stirred by shovels in the rotating heat exchange drum 11. The blades of the heat exchanger drum 11 therefore mix the sand and the ballast particles and bring the hot sand particles into contact with the surfaces of the ballast particles (FIG. 5) in order to drive the moisture out of the ballast by heat exchange.
While the mixture of sand 13 and gravel 16 moves through the heat exchange drum 11, it is exposed to a blown air flow to remove the water vapor. After passing through the heat exchange drum 11, the mixture passes a preferably vibrating cylindrical separating screen 12 (FIG. 4) which forms part of the heat exchange drum. While passing through the rotating separating sieve 12 as a result of gravity, the sand particles 13 fall through the sieve into a sand container 14 (FIG. 4).
A second storage container 15 is located immediately below the end of the sieve 12 (or vibrating sieve) in order to receive the gravel particles 16 which have been dewatered by the hot sand 13 as they passed through the heat exchange drum 11. From the sand container 14 and the gravel container 15, the two dewatered materials are measured in the desired quantities and fed through the packaging machine to be mixed with dry Portland cement and then filled into sacks.
In the known packaging machine 1, which has been modified for the use of the drying apparatus 2 (FIGS. 1-5), the dewatered sand 13 and crushed stone 16, which were previously separated when passing through the separating sieve 12, are removed from the storage containers 14 in measured quantities and 15 conveyed by a vibrating filling device 17 to a measuring container 18 of the weighing device generally designated 20 (FIG. 2).
During the weighing process, a cement filling device 21 (or a filling device for another material) which can also be designed to vibrate (Fig. 3) conveys a measured cement flow from a cement container 22 to the weighing container 18 in order to be mixed with the drained sand and gravel.
The weighing container 18 is suspended on the beam system of the weighing device 20, which in turn is connected to an electrical circuit which regulates the work of the vibrating filling device 17 for sand and gravel and the vibrating filling device 21 for Portland cement in the cement container 22.
In short, the control circuit shuts down the cement filling system 21 after a certain amount of cement has been conveyed from the cement container 22 to the weighing container 18. When the cement filler 21 is turned off, the appropriate amount of dry cement (or other powdered material) has been poured into the weigh bin 18. Then the weighing device 20 (which is connected to the control circuit) turns off the cement filling device 21 and activates the vibrating filling device 17, which feeds measured quantities of dewatered sand and gravel from the storage containers 14 and 15 to the weighing container 18.
In order to measure the amount of sand and gravel flowing out of the sand and gravel containers 14 and 15 into the vibrating de filling device 17, the lower ends of the storage containers 14 and 15 are connected to the vibrating filling device 17 (FIG. 2) , provided with adjustable slides 23 and 24 (Fig. 4).
Wei atm can best be seen in FIG. 2, the drying apparatus 2, the storage containers 14 and 15 and the vibrating filling devices 17 and 21 for sand, crushed stone and cement are all mounted in a steel frame generally designated 25. The weighing device 20 is also attached to this steel frame 25.
The weighing bin 18 is connected to a pair of connecting struts 26-26, the upper ends of which are attached to the weighing device 20 (Fig. 2). The balance beam system, which is mounted on pivot points carried by the frame 25, has a main connecting rod 27, the lower end of which is connected to a conventional weight scale 28 with pointer (FIGS. 1 and 2). The scale 28 has electrical switches (not shown) which are connected to the control system for controlling the operation of the vibrating sand and gravel filling device 17 and the cement filling device 21. These switches switch off the filling devices 17 and 21 depending on the predetermined loading weight of the materials which have been filled into the floating weighing container 18.
The container 18 forms part of a mixing device generally designated 30 (FIGS. 1 and 2).
After the vibrating filling devices 17 and 21 are switched off by the action of the weighing device 20 due to the weight of the load of sand, gravel and cement, a signal lamp indicates that the cycle has ended. At this point in time, the operator closes a filling switch (not shown), which causes the constituents to be filled from the weighing container 18 into the mixing device 30 underneath as a result of gravity.
The mixing device 30 has two lower mixing parts 31 and 32. The mixing parts 31 and 32 are supported by the framework 25 by means of a transverse support structure 33. However, the mixing parts 31 and 32 are fixed in consideration of the floating weighing container 18 which moves vertically due to the loading weight of the ingredients.
The weighing container 18 and the mixing parts 31 and 32 each have an outer cylindrical vessel (FIG. 2) wherein, as mentioned earlier, the vessel of the upper part or weighing container 18 is attached to the weighing device 20. The cylindrical vessels of the mixing parts 31 and 32 are supported by the support structure 33 from the frame 25, each of the cylindrical vessels having flanges 34 which are fastened to one another or to the support structure 33 in order to support the assembled mixer 30.
Throughout each mixing unit, including the weighing container 18, comprises an inner receiving cone 36 (FIG. 2) in the form of an inverted truncated cone formed from sheet steel, into which the components are emptied. An adjustable filling cone 37, as an upright truncated cone, has the lower end or the edge part opposite the outlet opening which forms the lower end of the inverted receiving cone. Each of the mixing parts 18, 31 and 32 forms an independent unit and is provided with a compressed air tank or other power source (not shown) in order to raise the filling cones one after the other during the filling process.
The sequence of action of the cones is controlled by an electrical control circuit that includes electrically controlled valves that regulate the flow of air to the drive cylinders.
The lower end of the mixing part 32 has a Sam melschacht 38 (Fig. 2) which has a discharge box at its lower end to receive a bag 40 into which the warm mixed accessories are filled. As mentioned, the mixing and filling cycle is hand-paved by an operator after the feeding and weighing cycle is over
As mentioned earlier, in the existing plant (Fig. 1-5) the raw sand and gravel is brought from the supply source and with the help of elevators 7 and 10 (Fig. 1) into the reservoirs 5 and 6 for continuous drainage and Processing promoted.
The sand elevator 7 contains a pouring out box 41 (FIGS. 1, 3 and 4) which pours the sand into the charging end 42 of the sand heating drum 8. A hot air flow nozzle 43 (FIG. 4) which is connected to a gas or oil burner (not shown) and which enables a flame to be thickened through the heating drum 8 also protrudes into the feed end 42 of the rotating sand drum 8.
As the flow of raw sand 13 progresses in the longitudinal direction through the sand heating drum 8, the sand is lifted from the lower part of the rotating sand heating drum 8 by the action of a set of stirring paddles 50, which have paddle blades 51, in order to be evenly exposed to the flame When it reaches the outlet end 44 (FIG. 4), the hot, dehydrated sand flows into a collecting housing 45. The collecting housing 45 closes off the right end part of the sand heating drum 8 and the heat exchange drum 11 and fills the hot sand 13 into the receiving end 46 of the heat exchange drum 11 , together with a stream of raw, moist gravel which is discharged from the gravel elevator 10.
For this purpose, the collecting housing 45 contains a downwardly inclined deflector chute 47 (FIG. 4), which catches the flow of hot, drained sand and directs it into the inlet end 46 of the heat exchange drum 11.
When carrying out the heat exchange process, the steady stream of raw ballast 16, which was brought up by the ballast elevator 10, falls from the elevator pouring box 48, which is located in the collecting housing 45 directly above the deflecting chute 47. The tubular gravel particles 16 are thereby mixed with the hot dry sand particles 13 as soon as the two flows of the substances are diverted into the inlet end 46 of the heat exchange drum 11.
When passing through the heat exchange drum 11, the sand is brought into intimate contact with the gravel particles as a result of the action of the stirring blades 50, which interact with the blade blades 51 (Figs. 4 and 8) and part of the stirring blades in the sand heating drum 8 and in the heat exchange drum 11 form.
As the sand flow continues through the rotating sand heating drum (which expands in the longitudinal direction in order to achieve a gradient in the flow from the inlet to the outlet end), it is stirred with the stirring paddles 50 and the associated paddle blades 51 in the sand heating drum in order to bring the moisture to the surface as well to weave inside the sand particles.
The paddle blades 51 bring about a remarkable improvement in the yield, since they cause the material to be conveyed up to the center of the drum, this conveying of material being accelerated as a result of the inclination of the blades 51, whereby the output of the drying apparatus is increased. This process is explained in detail later with reference to FIGS. 8-13.
During the sand heating process in the sand heating drum 8, the raw, moist sand is heated to a temperature in the range of about 79.5 "C to 190.5 C (depending on the type of belt and its moisture content) depending on how it is the sand stream moves steadily through the sand drum 8 to the collecting housing 45. As indicated by arrows, the sand 13 is then diverted from the collecting housing 45 (deflection chute 47) into the receiving end 46 of the heat exchange drum 11.
When the mixed streams of the hot, dewatered sand 13 and the raw moist gravel 16 flow through the heat exchange drum 11, the gravel particles are mixed with the sand particles as indicated by arrows, which causes the gravel to dewater as a result of the heat transfer from the hot sand. The combined streams of sand and crushed stone pass through the heat exchange drum 1 and are lifted by the paddles 50 and associated paddle blades 51 located in the heat exchange drum, the construction being similar to that described above with respect to FIGS Sandhe; 'z-drum 8 have been described.
The yield of the heat exchange drum 11 was increased in the same manner as noted above with regard to the sand; the paddles 50 act to lift the mixture of sand and gravel particles, while the attached paddle blades 51 cause a dispersion towards the center of the drum in order to more perfectly accommodate the airflow blowing through the heat exchange drum, as indicated by the arrows, suspend. The inclination of the paddle blades 51, as noted with regard to the sand heating drum 8, causes the mixture of sand and gravel to move in an accelerated manner in the longitudinal direction through the heat exchange drum 11, whereby the power yield is increased.
At the outlet of the heat exchange drum 11 (separating sieve 12 - Fig. 4) the mixture has largely cooled to a temperature in the range of 54.5 ° C to 77 ° C, at which it is poured through the mixing device 30 and filled into the sack 40.
When converting an existing packaging machine for the drying apparatus described, the existing blades 50 from the sand heating drum 8 and from the heat exchange drum 11 can be removed and replaced with new blades 50 which are provided with the blade blades 51. The replacement can be done quickly and fairly cheaply when the blades 50 of the existing drums are screwed to their plat2 in the drums, as will be explained in detail later. The new blades 50 with the firmly welded blade blades 51 are adapted to the holes in the existing drums and screwed tight at the point that was previously occupied by the earlier blades.
In the event that the sand and heat exchange drums show signs of excessive wear and tear due to prolonged use, new drums with blades and blades can be installed while a refurbishment is being made.
It should be noted that the arrangement of the blades 50 and the blades 51 described above with regard to the sand heating drum 8 and the heat exchange drum 11 (FIG. 4) are the same. In other words, the inclination of the sheets due to the opposite rotation of the two drums 8 and 11 in the embodiment of FIGS. 4 and 5 in the same direction. On the other hand, as the application example shown in FIGS. 8-10 shows, both drums rotate in the same direction; as a result, the inclination of the blades 51 is opposite and therefore the blades are inclined to the left and right.
The modified packaging machine, which was previously designated by 4 in FIGS. 6 and 7, uses the same mode of operation as described above, although several components of the machine are arranged or designed differently. It is understandable that the sand and the aggregates are conveyed in the raw and moist state and dewatered by the drying apparatus 3. The drying apparatus 3 is provided with stirring blades 50 containing paddle blades 51 which are similar to those previously described, the operation being indetic in both forms.
The packaging machine (FIGS. 6 and 7) comprises a container (not shown) to which the raw bulkhead and sand are fed, the two substances being filled alternately from the beginning. A conveyor 52 be calls the material from the storage container alternately to, for example, funnel-shaped sand or gravel containers 53 and 54 with the help of a branching conveyor 55, which is set up to feed the material to a switchable conveyor 56.
The switchable conveying apparatus 56 spans both the sand and gravel containers in order to load the containers alternately, depending on the work specification.
From the sand and gravel containers 53 and 54, the material falls due to gravity onto two conveyor belts 57 and 58. The conveyor belt 57 conveys the raw sand 13 from the bottom of the sand container 53 to the end cover 60 (FIG. 8) of the drying apparatus 3, around the Filling opening 61 of the sand heating drum 62 to be charged. To this end, the upper end of the cover 60 contains a chute 63 which deflects the sand from the conveyor belt 57 into the filling opening 61. The upper end of the cover 60 has a receiving opening 64 into which the conveyor belt 57 fills the sand. The sand runs through the sand heating drum 62 in the direction indicated by the arrows in FIG. 8, as was described earlier for the sand heating drum 8.
The outflow end 65 of the sand heating drum 62 (Fig.
8) is connected to a transfer housing marked 66 into which the heated sand falls in order to be poured into the filling end 67 of the heat exchange drum 68. The outflow end 65 of the sand heating drum 62 and the filling end 67 of the heat exchange drum 68 are both connected to the upper guide housing 66 so that the hot, dewatered sand is diverted into the filling opening 67 with an inclined chute 70. At the same time, the raw, moist ballast is filled by the conveyor belt 58 into the receiving opening 71 of the chute 70. The hot sand is mixed in this way with the raw gravel when it passes through the chute 70 to the filling opening 267 of the heat exchange drum 68.
As described earlier with respect to FIG. 4, as the sand passes through the rotating san heating drum 62, it is heated with the flame of a burner 72 (FIG. 8) which passes through the transfer housing 66 so as to direct the flame into the outlet end 65 of the sand heating drum . The hot flame is thus directed longitudinally through the sand warmer and, as indicated by the wavy arrows, in the opposite direction to the sand flow.
The heated air flow generated by the flame of the burner 72 goes from the filling opening of the sand heating drum 62 through the end cover 60 down into the outflow end 65 of the heat exchange drum 68, the heat flow being opposite to the material transport through the heat exchange drum 68, as indicated by the wavy arrows . As shown in Fig. 7, the drying apparatus preferably comprises a dust separator 73 of conventional design, the pipelines 74-74 with the end cover or the end housing 60 and with the transfer tube.
housing 66 is connected.
As soon as the moistened sand and gravel flow out of the outlet end of the heat exchange drum 68, the mixture is poured onto an elevator 77 by means of a drain 75 (FIG. 8), through an inclined pipe 76 (FIG. 6). At the top of the elevator 77, the material falls via a chute 78 onto a vibrating sieve 80 which is arranged above the sand container 81 (FIGS. 6 and 7). The vibrating sieve 80 separates the sand 13 from the gravel 16 and, as a result of gravity, fills the sand into the sand container 81. The gravel, which flows over the inclined vibrating sieve 80, falls into the gravel container 82.
The sand and gravel containers 81 and 82 can be divided, and the vibrating sieve 80 can be designed to separate the coarse and fine particles in order to fill them into separate compartments, in order to then combine them later in the desired quantities.
The dry portland cement is placed in a cement tank 83 (FIGS. 6 and 7) with an elevator 84.
The cement is filled from the container 83 into a, for example, funnel-shaped cement container 85 with a filling device 86.
The sand and the crushed stone or the cement from the containers 81, 82 and 85 flow out of the bottom of the container through filling devices, which are schematically denoted by 86 (FIG. 6) in measured amounts to corresponding consistently denoted by 87 Weighing containers. The weighing containers are connected to the weight-sensitive weighing device described earlier, by means of which the individual filling devices 86 are automatically switched off with regard to the load weight of the substance filled into the containers 87.
At the end of a weighing cycle, the contents of the weigh bins 87 are placed in the mixers 88, also described earlier, and from the bottom of the mixer into bags (not shown).
As noted earlier, the dryer 2 (FIGS. 1 to 5) and the dryer 3 (FIGS. 6-9) both operate on the same principle; the drums have longitudinal stirring blades 50 in both units which are provided with the blades 51. As explained earlier, the heat exchange drum 11 is provided with a cylindrical screen 12 for separating sand and crushed stone as it flows out of the outlet end of the heat exchange drum 11 (Fig. 4).
In the modified packaging machine (Fig.
6-9) the drying apparatus marked 3 is not provided with a cylindrical separating sieve; instead, the mixed dewatered sand and gravel mix, as previously mentioned, is separated by means of a vibrating screen 80 after it has passed through the dryer.
The drying apparatus 2 (FIGS. 1-5) is carried by the frame 25 of the machine 1 via rollers 90 on which the bearing belts 91 mounted on the drums 8 and 11 run. The lower drum 11 is supported between pairs of rollers 90, while the upper drum 8 is supported laterally by sets of rollers 90, with its bearing belts 91 running on the I belts of the lower drum 11. The drums 8 and 11 each have a ring gear 92, the teeth meshing with one another; the ring gear 92 of the drum 11 is driven by the pinion 93 of the motor 94.
The upper and lower drums 62 and 68 of the heat exchanger 3 of the machine 4 (Figs. 8 and 9 are similarly mounted on sets of rollers 90 on which run bearing belts 91. The drums are driven by a toothed chain 99 which engages the tan Each drum attached ring gears 95 are rotated.
The chain is driven by a motor 96 which has a toothed wheel 97 which meshes with the chain 99.
According to (Fig. 10-13), each longitudinal agitator blade 50 has a foot part 100 which, depending on the sand heating drum or the heat exchange drum, is fastened with screws 101, which go through the foot part and the drum wall and associated nuts 102, which are screwed onto the screws on the outside of the drum. A flange 103 is provided at right angles to the base part 100 and radially throughout to the axis of rotation of the drum; the protruding outer end part 104 of the flange 103 is bent at an angle. The angular portion 104 of the paddle forms a nose which is buttoned off in a leading direction with respect to the direction of rotation of the drum.
During the rotation of the drum, the material is scooped up and flows off according to the rotation of the drum, as will be explained later.
Furthermore, the outer part of the unbuttoned part 104 has cutouts 105 (FIGS. 11 and 13) which extend from the outer edge of the part 104 almost down to the base of the part 104, i. H. the part 104 attaches to the right-angled flange 103 of the paddle. Each substantially rectangular blade 51 is welded with one edge, as at 106, to the edge of a cut-out part 105, as shown in FIGS. 11 and 13. As can be seen from Figures 10 and 12, the inclination of the inclined paddle blades 51 is in the direction from the portion 104 down to the outlet end of the drum so as to scoop the fabric in that direction.
The following description of the mode of operation relates in particular to FIGS. 8-13, since these show the arrangement of the stirring paddles 50 and paddle blades on a larger scale. As best shown in Fig. 9, the majority of the raw wet sand, designated 107, is piled at the bottom of the sand heating drum 62 and is partly due to the expansion of the sand heating drum 62 and partly due to the inclination of the blades 51 is advanced in the direction indicated in FIG. As a result of the rotation of the drum, the rotating stirring paddles 50 scoop and lift a portion of the sand mass 107 as shown at 108 (FIG. 9).
As soon as the shovel 50 rotates upwards approximately over an angle of 60 to the vertical, the gravity of the sand 108 begins to run over the knocked-off part 104 of the stirring paddle 50 and over the downwardly inclined blade 51, as indicated by arrow 109 in Fig. 10 is shown. As a result of the inclination of the shovel blades, the amount of sand 108, which was previously shoveled up by the main mass 107, is moved further or in the direction indicated by the thick arrow in FIG. 8. This movement caused by the paddles adds to the normal forward movement of the sand mass 107 in the lower part of the drum as a result of the elongation of the drum in the longitudinal direction.
The way in which the blades work accelerates the flow of the material and, as a result, increases the performance of a drum of a given size. In addition to accelerating the flow of material, the paddle blades 51 have the advantage of dividing the stock into individual falling clots 110 (FIG. 10), thus exposing the sand particles more directly to the heated air flow that pulls through the drum.
It is apparent that the same process takes place in the heat exchange drum 68, in which case the mixture of sand and crushed stone is agitated and agitated. It is noted (FIG. 8) that the angle of inclination of the blades of the heat exchange drum 68 is opposite to the blades of the sand heating drum 62. This relationship is desirable because both drums rotate in the same direction, while it is necessary to load the fabrics in opposite directions.
The drying apparatus 2 shown in Fig. 4 shows the same operation in terms of stirring and advancing the fabrics. In this case the blades are inclined in the same direction as the two drums are rotating in opposite directions, as shown by the arrows in Figure 5, resulting in tiling of the fabrics in opposite directions.