DE10115313A1 - Mischerauskleidung mit Verschleißprofil - Google Patents

Abstract

Eine Auskleidung (20) einer zylindrischen Innenfläche (18) eines Mischers (10) umfasst zylindersegmentförmige Kacheln (22), welche in parallel zu Mantellinien (M) der zylindrischen Innenfläche (18) verlaufenden Kachelreihen (22a-22e) achsparallel zu der zylindrischen Innenfläche (18) angeordnet sind. Erfindungsgemäß ist in dem Bereich der zylindrischen Innenfläche (18), in dem das zu mischende Mischgut im Wesentlichen ständig an der Innenfläche (18) anliegt, die Abriebbeständigkeit der Kacheln (22) dem Verschleißprofil (V) der Innenfläche (18) entsprechend gewählt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Auskleidung einer zylindrischen Innenfläche eines Mischers mit zylindersegmentförmigen Kacheln, welche in parallel zu Mantellinien der zylindrischen Innenfläche verlaufenden Kachelreihen achs­ parallel zu der zylindrischen Innenfläche angeordnet sind.

Derartige Auskleidungen sind beispielsweise von den in der DE 196 54 797 C2 beschriebenen Mischern her bekannt. Bei derartigen Mischern ist es zur Begrenzung des Verschleißes von großer Bedeutung, zwischen den Misch­ schaufeln und der Mischerauskleidung stets einen engen Mischspalt ein­ zuhalten. Wird dieser Mischspalt nämlich zu groß, so können sich zwischen der Mischschaufel und der Mischerauskleidung Mischgutpartikel fest­ klemmen und zu verstärktem Verschleiß führen. Um dies zu verhindern, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, die Mischschaufeln nachstellbar auszubilden, um eine verschleißbedingte Vergrößerung des Mischspalts durch Nachstellen der Mischschaufeln wieder ausgleichen zu können.

Mittels dieser Nachstellbarkeit der Schaufeln kann jedoch einem in Umfangsrichtung um die Mischerachse ungleichmäßigen Verschleiß der Mischerauskleidung nicht begegnet werden. Dieser ungleichmäßige Ver­ schleiß führt zu einer Variation der Weite des Mischspalts in Umfangs­ richtung. Da die Nachstellung der Mischschaufeln sich stets an der Stelle geringsten Verschleißes zu orientieren hat, um einen vorbestimmten Mindestabstand zwischen Mischschaufel und Mischerauskleidung gewähr­ leisten zu können, besteht an denjenigen Stellen, an denen der Verschleiß am weitesten fortgeschritten ist, die Gefahr eines Festklemmens von Mischgutpartikeln zwischen Mischerschaufel und Mischerauskleidung und somit die Gefahr eines insgesamt verstärkten Verschleißes.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mischerauskleidung anzugeben, bei welcher dieses Problem des sich selbst verstärkenden Verschleißes nicht auftritt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Mischerauskleidung der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher in dem Bereich der zylindri­ schen Innenfläche, in dem das zu mischende Mischgut im Wesentlichen ständig an der Innenfläche anliegt, die Abriebbeständigkeit der Kacheln dem Verschleißprofil der Innenfläche entsprechend gewählt ist. Obgleich die Erfindung nicht auf den Einsatz bei Mischern mit horizontaler Mischer­ achse, insbesondere Doppelwellenmischer mit zueinander gegensinnig um horizontake Mischerachsen umlaufenden Mischorganen, begrenzt ist, soll die Erfindung im Folgenden anhand eben dieses Mischertyps näher erläutert werden, wie er beispielsweise auch in der DE 196 54 797 C2 zum Einsatz kommt:
Da der Verschleiß bei diesen Doppelwellenmischern am Boden des Misch­ trogs am stärksten ist und von dort nach oben zu den Rändern der Mischgut-Einfüllöffnung hin abnimmt, werden erfindungsgemäß am Trog­ boden Kacheln aus sehr hartem, d. h. sehr verschleißbeständigem, Material und dann nach oben zum Trogrand hin ansteigend Kacheln aus Materialien abnehmender Härte, d. h. abnehmender Verschleißbeständigkeit, eingesetzt. Dabei ist ferner zu beachten, dass das Mischgut üblicherweise nicht bis zum Trogrand hin ständig an der Innenfläche des Mischtrogs anliegt, sondern dass es dem Trogrand benachbart eine Zone gibt, die keinem nennenswerten Verschleiß ausgesetzt ist, sondern nur gelegentlich mit Mischgut in Berührung kommt. Diese Randzone bleibt bei der erfindungs­ gemäßen Betrachtung des ständig dem Mischgut ausgesetzten Bereichs der Innenfläche des Mischtrogs außer Betracht und wird üblicherweise mit einfachen Metallblechen verkleidet.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahme kann bei gleicher Kacheldicke die Standzeit der Mischerauskleidung beträchtlich erhöht werden, da die vorstehend beschriebene Selbstverstärkung des Verschleißes nicht mehr bzw. nur noch in erheblich geringerem Maße auftreten kann.

In Versuchen hat sich gezeigt, dass diese Standzeiterhöhung bereits dann ein für den Mischerbetreiber wirtschaftlich relevantes Maß erreichen kann, wenn wenigstens zwei Gruppen von Kachelreihen unterschiedlicher Abrieb­ beständigkeit vorgesehen sind. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn jede Kachelreihe eine andere Abriebbeständigkeit aufweist, d. h. wenn die Kacheln benachbarter Kachelreihen jeweils eine unterschiedliche Abriebbe­ ständigkeit aufweisen.

Als Kachelmaterialien kommen die bisher bereits bekannten Kachelmate­ rialien in Betracht, also insbesondere Gussmaterialien unterschiedlicher Härte, Keramikmaterialien, beispielsweise Aluminiumoxidkeramiken, und dergleichen andere Materialien.

Insbesondere beim Einsatz von Keramikmaterialien kann es, wie dies aus dem Stand der Technik an sich bekannt ist, von Vorteil sein, eine Mehrzahl von Keramikkacheln auf einem gemeinsamen Träger zu befestigen. Darüber hinaus können die Kacheln, wie dies aus dem Stand der Technik ebenfalls an sich bekannt ist, parallelogrammförmig oder rechteckförmig ausgebildet sein.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn auch bei der erfindungsgemäßen Mischerauskleidung andere aus dem Stand der Technik bekannte verschleißmindernde Maßnahmen beim Verlegen der Kacheln beachtet werden. Als Beispiel sei hier lediglich genannt, die Kacheln so zu verlegen, dass die Einzelkachelstöße benachbarter Kachelreihen längs des jeweils gemeinsamen achsparallelen Kachelreihenstoßes gegeneinander versetzt sind.

Ein schneller Austausch der Kacheln bzw. Träger und somit eine Minderung der für die Wartung erforderlichen Zeit wird dadurch ermöglicht, dass die Kacheln bzw. die Träger lösbar mit der Mischerwand verbunden sind, vorzugsweise jeweils mittels lediglich eines einzigen Befestigungselements, beispielsweise Schraubbolzens.

Durch den erfindungsgemäßen Ausschluss des Selbstverstärkungseffekts des Verschleißes ist es möglich, Kacheln mit einer dickeren Verschleiß­ schicht einzusetzen, beispielsweise Kacheln mit einer Dicke von wenig­ stens 25 mm, vorzugsweise wenigstens 28 mm. Diese Erhöhung der Kacheldicke führt nicht nur zu einer weiteren Steigerung der Standzeit der Mischerauskleidung, sondern auch zu einer Minderung der auf die Ver­ schleißschichtdicke bezogenen Kosten der Verschleißschutzkacheln.

Die Erfindung wird im Folgenden an einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden. Es stellt dar:

Fig. 1 eine geschnittene Stirnansicht eines mit einer erfindungsgemäßen Mischerauskleidung versehenen Doppelwellenmischers; und

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Mischtrogs des Mischers gemäß Fig. 1, wobei eine Stirnwand des Mischtrogs entfernt wurde, um einen besseren Blick auf die Mischerauskleidung zu ermöglichen.

Der in Fig. 1 dargestellte Doppelwellenmischer 10 umfasst einen Doppel­ kammermischtrog 12, der aus zwei Mischtrögen 12a und 12b zusammen­ gesetzt ist. In jedem der beiden Mischtröge 12a und 12b ist eine Misch­ welle 14a bzw. 14b mit einer Mischachse A angeordnet. Die Mischwellen 14a und 14b tragen Mischorgane 16 in Form von Mischschaufeln, welche so angeordnet sind, dass sie das Mischgut in den beiden Mischtrögen 12a und 12b gegenläufig befördern und gleichzeitig von Mischtrog zu Mischtrog aufeinander zu bewegen, während an den Enden der beiden Mischwellen 14a, 14b (nicht dargestellte) Überführungsorgane angeordnet sind, welche dafür sorgen, dass an den Enden der beiden Mischtröge 12a, 12b das Mischgut gegenläufig von dem jeweils einen Mischtrog in den jeweils anderen Mischtrog überführt wird.

Jeder der beiden Mischtröge 12a und 12b besitzt eine zylindrische Troginnenfläche 18, welche eine Umfangslinie U und eine Mantellinie M aufweist. Die Mantellinie M verläuft parallel zu den Achsen A der Mischwellen 14a und 14b. Die Troginnenfläche 18 ist mit einer Kachel­ auskleidung 20 belegt, welche eine Mehrzahl von Kacheln 22 umfasst. Diese Kacheln 22 sind in Kachelreihen 22a, 22b usw. angeordnet.

In Fig. 1 ist am unteren Rand des linken Mischtrogs 12a grob schematisch der Verlauf des Verschleißprofils V aufgetragen. Man erkennt, dass das Verschleißprofil V an dem der Auswurföffnung 12c benachbarten Rand der Kachelauskleidung 20 seinen höchsten Wert Vmax aufweist und von dort in Umfangsrichtung um die Achse A im Uhrzeigersinn abnimmt, bis es beim Übergang von der Kachelreihe 22d zur Kachelreihe 22e im Wesentlichen auf null abfällt. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, dass der Mischgut­ haufen H, dessen zeitlich gemittelte Begrenzungslinie in Fig. 1 gestrichelt eingetragen ist, nur im Bereich der Großkachelreihen 22a bis 22d im Wesentlichen ständig an der Kachelauskleidung 20 anliegt, während das Mischgut die Innenumfangsfläche 18 bzw. die Kachelauskleidung 20 im Bereich der Kacheln 22e nicht oder nur selten beaufschlagt. Die Kachel­ reihe 22e braucht daher aus keinem besonders verschleißfesten Material gebildet zu sein. Sie kann beispielsweise lediglich in Blech ausgeführt sein und soll lediglich einen direkten Kontakt des Mischguts mit der Innenfläche 18 des Mischertrogs 12 verhindern.

Nochmals sei darauf hingewiesen, dass das Verschleißprofil V im Bereich der erfindungsgemäß relevanten Kachelreihen 22a bis 22d von seinem Höchstwert Vmax im Bereich der Kachelreihe 22a allmählich zur Kachelreihe 22d hin abfällt. Daher werden erfindungsgemäß die Kacheln 22 der Kachelreihe 22a aus einem Material besonders hoher Abriebbeständigkeit, d. h. insbesondere besonders hoher Härte, gefertigt, während die Kacheln der Kachelreihe 22d aus einem Material niedrigerer Abriebbeständigkeit, also insbesondere niedrigerer Härte, ausgebildet sind.

Erfindungsgemäß kann jede der Kachelreihen 22a bis 22d aus einem Material unterschiedlicher Abriebbeständigkeit gefertigt sein, wobei die Abriebbeständigkeit entsprechend dem Verlauf des Verschleißprofils V von der Kachelreihe 22a zur Kachelreihe 22d hin abnimmt. Es ist jedoch auch möglich, zwei oder mehrere der Kachelreihen zu einer Kachelreihengruppe zusammenzufassen, wobei die Kacheln 22 einer Kachelreihengruppe jeweils aus Material identischer Abriebbeständigkeit gefertigt sind. Gemäß Fig. 2 sind die Kachelreihen 22a und 22b zu einer ersten Kachelreihengruppe 22A zusammengefasst und sind die Kacheln der Kachelreihen 22c und 22d zu einer zweiten Kachelreihengruppe 22B zusammengefasst, wobei die Kacheln 22 der Kachelreihengruppe 22a aus einem Material höherer Ver­ schleißbeständigkeit und die Kacheln der Kachelreihengruppe 22B aus einem Material niedrigerer Abriebbeständigkeit gefertigt sind.

Als Materialien für die Kacheln kommen beispielsweise Gussmaterialien unterschiedlicher Härte oder auch Keramikmaterialien, beispielsweise Aluminiumoxidkeramiken, in Betracht. Insbesondere beim Einsatz von Keramikmaterialien ist es ferner möglich, die Kacheln 22 als Verbund­ kacheln auszubilden mit einem Träger, auf dem eine Mehrzahl von Keramik- Verschleißschutzkacheln befestigt, beispielsweise festgeklebt sind.

Wie in Fig. 2 schematisch angedeutet ist, sind die Kacheln der Kachel­ reihen 22a bis 22d jeweils nur mittels eines einzigen Befestigungselements 24, beispielsweise eines Schraubbolzens, an der Innenfläche 18 des Mischtrogs 12 befestigt.

Nachzutragen ist noch, dass der Mischspalt s zwischen den Mischschau­ feln 16 und der Kachelauskleidung 20 vorzugsweise einen Wert von etwa 1 mm und etwa 3 mm aufweist, und dass dieser Wert aufgrund der erfin­ dungsgemäßen Ausgestaltung der Kachelauskleidung 20 durch Nachstellen der Mischschaufeln 16 auch dann im Wesentlichen über den gesamten Umfang der Innenfläche 18 des Mischtrogs 12 beibehalten werden kann, wenn man Kacheln einer Dicke von mindestens 25 mm, vorzugsweise mindestens 28 mm, einsetzt. Aufgrund der dem Verschleißprofil V entsprechend gewählten Abriebbeständigkeit der Kacheln 22 der Kachel­ reihen 22a bis 22d kann nämlich der Abrieb trotz der unterschiedlichen Belastung der Kacheln 22 in Umfangsrichtung U im Wesentlichen konstant gehalten werden.

Claims (10)

1. Auskleidung (20) einer zylindrischen Innenfläche (18) eines Mischers (10) mit zylindersegmentförmigen Kacheln (22), welche in parallel zu Mantellinien (M) der zylindrischen Innenfläche (18) verlaufenden Kachelreihen (22a-22e) achsparallel zu der zylindrischen Innen­ fläche (18) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bereich der zylindrischen Innenfläche (18), in dem das zu mischende Mischgut im Wesent­ lichen ständig an der Innenfläche (18) anliegt, die Abrieb­ beständigkeit der Kacheln (22) dem Verschleißprofil (V) der Innenfläche (18) entsprechend gewählt ist.

2. Mischerauskleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Gruppen (22A, 22B) von Kachelreihen (22a/22b, 22c/22d) unterschiedlicher Abrieb­ beständigkeit vorgesehen sind.

3. Mischerauskleidung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kacheln (22) benachbarter Kachel­ reihen (22a-22d) jeweils eine unterschiedliche Abriebbeständigkeit aufweisen.

4. Mischerauskleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kacheln (22) aus Gussmaterial, Keramik, beispielsweise Aluminiumoxidkeramik, oder dergleichen gefertigt sind.

5. Mischerauskleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Kacheln auf einem gemeinsamen Träger befestigt sind.

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6. Mischerauskleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kacheln (22) bzw. die Träger lös­ bar mit der Mischerwand (12a, 12b) verbunden sind, vorzugsweise jeweils mittels lediglich eines einzigen Befestigungselements (24), beispielsweise Schraubbolzens.

7. Mischerauskleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischer (10) wenigstens eine im Wesentlichen horizontale Mischerachse (A) aufweist.

8. Mischerauskleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischer (10) ein Doppelwellenmi­ scher ist, dessen Mischorgane (16) zueinander gegensinnig um die beiden Mischerachsen (A) umlaufen.

9. Mischerauskleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kacheln (22) eine Dicke von wenigstens 25 mm, vorzugsweise wenigstens 28 mm, aufweisen.

10. Mischerauskleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass kachelreihenmittlere Kacheln (22) bzw. Träger parallelogrammförmig oder rechteckförmig ausgebildet sind, während endständige Kacheln (22) bzw. Träger im Falle von parallelogrammförmigen kachelreihenmittleren Kacheln (22) bzw. Trägern dreieckförmig oder trapezförmig und im Falle von rechteck­ förmigen kachelreihenmittleren Kacheln (22) bzw. Trägern ebenfalls rechteckförmig sind.