-
Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Mischen und Fördern von
Schüttgut mit einem um eine Horizontalachse umlaufend angetriebenen, rohrförmigen
Behälter, der aus mehreren hintereinanderliegenden geneigt zur Drehachse angeordneten
Rohrabschnitten etwa gleicher Länge zusammengesetzt ist und dessen eines Ende einen
Gutaustrag bildet und dessen anderes Ende einen Gutaufnahmeteil aufweist.
-
Es ist bereits eine Maschine dieser Art bekannt, die zum Behandeln
flüssiger oder fester Stoffe mit Gasen oder Flüssigkeiten dient und mehrere hintereinanderliegende
umlaufende Abschnitte aufweist, die an- ihren Verbindungsstellen mit Öffnungen für
den ununterbrochenen Durchtritt des Mischgutes in vorwiegend waagerechter Richtung
versehen ist.
-
In der bekannten Vorrichtung wird eine möglichst vollständige gegenseitige
Durchmischung der in die Maschine eingegebenen Stoffe angestrebt, jedoch wird dabei
kein intermittierender Austrag des Gutes erzielt.
-
Eine ähnlich arbeitende Mischvorrichtung ist ferner in der USA.-Patentschrift
2514 126 beschrieben, gemäß welcher eine V-förmig ausgebildete Mischtrommel, die
aus zwei V-förmig zusammengefügten Rohrabschnitten besteht, um eine horizontale
Achse drehbar ist, welche die Schenkel der V-förmigen Trommel schneidet. In dieser
Anordnung werden bereits seitliche Verlagerungen des Gutes und eine abwechselnde
Gutaufteilung und Wiedervermischung in Kombination mit ständigen Umwälz-und Roliwirkungen
des Gutes infolge der Drehung -der Trommel erzielte Diese Anordnung hat bereits
den Vorteil, keine Schaber, Rührvorrichtungen oder Schaufeln zu erfordern. Die Beweglichkeit
der Feststoffteilchen wird allein durch Gefällewirkung erzeugt, und bei den Bewegungen
handelt es sich um Rollbewegungen. Die Teilchen werden daher nicht zerbrochen, verschmiert
oder in anderer Weise einer übermäßigen mechanischen Behandlung unterzogen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine zu schaffen,
die einerseits ebenfalls die vorausgehend genannten Vorteile aufweist und die ferner
als Zumeßförderer arbeiten kann, der ein homogenes Produkt in Form genau dosiert
oder bemessener Partien intermittierend austrägt. Hierbei werden, wenn die Beschickung
der Maschine aus zwei oder mehreren Arten von Materialien besteht, diese in Form
eines gleichmäßig gemischten Produk- -tes ausgetragen.
-
Zur Lösung der genannten Aufgabe ist die erfindungsgemäße Maschine
dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrabschnitte jeweils in gleichem Winkel zueinander
angeordnet und mit ihren offenen Stirnseiten miteinander verbunden sind, derart,
daß ihre Achsen längs einer in einer Axialebene liegenden zickzack-oder wellenförmigen
Linie verlaufen.
-
Die Mengen des durch die erfindungsgemäße Maschine ausgetragenen
Gutes sind gleichmäßig belüftet und haben daher eine gleichbleibende Schüttdichte.
-
Die Mengen werden mit außerordentlich hoher Genauigkeit zugemessen,
derart, daß die maximale Abweichung von Menge zu Menge gewöhnlich weniger als 1
0/o beträgt. Die Maschine liefert infolge des Vor- und Zurückwandern des Gutes in
den einzelnen Kammern gleichmäßige Gemische, selbst wenn die Eintragbeschickungsanteile
kurzzeitig ziemlich ungleichmäßig sind.
-
Die Erfindung wird anschließend X Hand eines Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit--den Zeichnungen beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht
einer erfindungsgemäßen Maschine, F i g. 2 eine Draufsicht der in F i g. 1 dargestellten
Maschine, Fig. 3 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 111-IllinFig. 1, F i g.
4 bis 10 schematische Ansichten, welche das Fortschreiten einer Partie des Gutes
durch die Maschine darstellen, und Fig. 11 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht,
jedoch einer anderenAusführungsform der Maschine.
-
Wie sich aus Fig. 1, 2 und 3 ergibt, weist die erfindungsgemäße Maschine
im wesentlichen einen Behälter 20 aus Metall, Kunststoff oder aus irgendeinem anderen
Material auf, der durch eine Reihe von miteinander in Verbindung stehenden, schräg
abgeschnittenen Rohrabschnitten 22 gebildet wird, die jeweils in gleichem Winkel
zueinander angeordnet und mit ihren offenen Stirnseiten miteinander verbunden sind,
derart, daß ihre Achsen längs einer in einer Axialebene liegenden zickzack- oder
wellenförmigen Linie verlaufen.
-
Die Drehachse des Behälters 20 ist vorzugsweise in einen Winkel zur
Horizontalen einstellbar. Hierzu sind auf einem Tisch 25 Lagerrollen 26 in Lagern
27 angeordnet, welche am Behälter vorgesehene Lagerscheiben29 aufnehmen. Die Lagerscheiben29
sind so angeordnet, daß ihre Drehungsmittelpunkte mit der Behälterlängsachse zusammenfallen,
um die exzentrischen Belastungen der Lagerung auf ein Mmdestmaß herabzusetzen. Ein
Motor 30 treibt über eine Kette 32 ein Kettenrad 34, das auf dem Behälter 20 konzentrisch
zu den beiden Lagerscheiben 29 angeordnet ist.
-
Der Gutaufnahmeteil besteht aus einer Trommel 35, die am Ende des
Behälters 20 exzentrisch zu seiner Drehachse befestigt ist. Die Trommel 35 ist mit
einer endseitigen kreisförmigen Beschickungsoeffnung versehen, die zur Drehachse
des Behälters konzentrisch ist. Am Tisch 25 ist an einer Abstützung 39 eine stationäre
Einfüllrutsche 37 angeordnet, deren Austrag mit der Beschickungsöffnung der Trommel
35 in Verbindung steht. Wie gezeigt, kann sich das Ende der Rutsche etwas in die
Trommel erstrecken, wobei zur Abdichtung der Verbindungsstelle zwischen der Rutsche
37 und der Trommel 35 eine Dichtung 41 vorgesehen ist.
-
Die Fließgeschwindigkeit in einer gegebenen Maschine hängt von der
Umdrehungsgeschwindigkeit und von dem Neigungswinkel ab, mit-welchem die Drehachse
des Behälters eingestellt ist. Der Neigungswinkel ist so einstellbar, daß für eine
optimale Drehzahl die Leistung innerhalb gewünschter Grenzen eingestellt werden
kann.
-
Der Durchlauf des Gutes durch die Maschine hängt von den Bedingungen
der Beschickung und von einem Gleichgewicht ab, das sich in jedem unterhalb der
Drehachse liegenden Rohrabschnitt einstellt.
-
Die Trommel 35 füllt den ersten Rohrabschnitt einmal während jeder
Umdrehung, wenn dieser nach unten gerichtet ist. Bei jeder Umdrehung wird die Füllung
des Rohrabschnittes angehoben und abgesenkt. Beim Anheben der Füllung wird der benachbarte
erste Rohrabschnitt abwärts bewegt, so daß das Gut in diesen fließt. Es kommt zum
Stillstand, wenn
das Fließen dlirch das Füllen des ersten Rohrabschnittes
abgeschlossen ist. Wenn die Trommel ihre Füllung absenkt, rollt ein Teil, jedoch
nicht das ganze Gut, das in den ersten Rohrabschnitt eingetreten ist, wieder zurück.
In der Trommel ist daher Raum zur Aufnahme von weiterem Gut aus dem Einfülltrichter
vorhanden. Wenn dieses neue Gut eintritt, ist das Fließen in die Trommel durch die
Füllung in der Einlaßöffnung gesperrt.
-
Hierdurch wird ein Fließgleichgewicht herbeigeführt. Wie ersichtlich,
muß der Unterschied zwischen dem Fluß in den ersten Rohrabschnitt und dem Rückfluß
aus diesem bei jeder Umdrehung gleich dem Ausfluß des letzten unterhalb der Drehachse
liegenden Rohrabschnittes, d. h. des Gutaustrags bei jeder Umdrehung sein. Der Gutaustrag
gibt seinen Inhalt bei jeder Umdrehung ab. Dieser Rohrabschnitt ist der einzige,
in welchem ein Fließen nur in einer Richtung stattfindet. In jedem oberhalb der
Drehachse liegenden Rohrabschnitt findet ein zum Gutaustrag gerichtetes Fließen
während einer halben Umdrehung statt, auf das ein zum Guteinlaß
gerichtetes Fließen
während der nächsten halben Umdrehung folgt. Die Unterschiede zwischen dem zum Guteintrag
und Gutaustrag gerichteten Fließen sind in allen Rohrabschnitten gleich, und alle
diese Unterschiede sind unter (: ileichgewichtsbedingungen gleich dem periodischen
Austrag, der aus dem letzten Rohrabsehnitt bei jeder Umdrehung erfolgt.
-
Die Fließen und Füllmengen sind in den aufeinanderfolgenden Rohrabschuitten
alle verschieden, selbst wenn die Flußunterschiede gleich sind. Der erste Rohrabschnitt
wird bei jeder Umdrehung gefüllt, während der letzte Rohrabschnitt bei jeder Umdrehung
geleert wird. Daher tragen die Rohrabschnitte fortschreitend kleinere Mengen, wenn
- das Gut zum Gutaustrag wandert. Eine Rückförderung von Gut findet an jeder V-förmigen
Verbindung während jeder Umdrehung statt.
-
Die mittlere Verweilzeit kann für eine gegebene Situation empirisch
durch einen Vergleich der ausgetragenen Menge mit dem im Mischer befindlichen Gesamtgut
bestimmt werden: Verweilzeit (oder Mischzeit) = Gutaufaahmevermögen (kg) - Mischzeit
(Min.).
-
Durchsatz (der Mischzelt) = Durchsatz (kg/min) Fig. 4 bis 9 zeigen
beispielsweise die Wander-oder Förderwirkung für eine einzige in die Einfüllrutsche
37 eingetretene Gutteilmenge. Infolge der exzentrischen Anordnung der Trommel 35
wird diese im wesentlichen gefüllt, wenn sie sich in ihrer untersten Stellung befindet.
Bei der weiteren Drehung der Maschine um 1800, durch welche die Trommel in ihre
oberste, in Fig. 4 gezeigte Stellung gebracht wird, breitet sich das Gut in der
Trommel aus, so daß es den Teil A der Maschine im wesentlichen füllt. Hierauf wird
bei der weiteren Drehung der Maschine um weitere 1800 die Partie in zwei gesonderte
Teile aufgeteilt (Fig. 5), welche den unteren Teil der Trommel 35 und den Teil B
der Maschine einnehmen. Wenn sich die Maschine wieder um 1800 weiterdreht, wird
die vorher im Teil B befindliche Partie von neuem zwischen den Teilen A und C (F
i g. 6) aufgeteilt, während der vorher in der Trommel 35 gewesene Teil der Partie
nun zwischen der Trommel 35 und dem Teil A aufgeteilt wird. Daher werden bei jeder
weiteren Drehung der Maschine um 1800 die in den unteren Teilen derselben befindlichen
Partien weiter unterteilt und fortschreitend durch die aufeinanderfolgend miteinander
in Verbindung stehenden und zickzackförmig angeordneten Rohrabschnitte der Maschine
gefördert (F i g. 10) bei jeder Umdrehung entleert wird.
-
Die beschriebene Maschine ist besonders zur Verwendung zum Füllen
von Packungen geeignet, wobei eine Reihe von leeren Behältern benachbart dem Gutaustrag
der Maschine synchron mit der Drehung derselben vorbeigefördert wird und genau bemessene
Partien des Gutes in jedem Behälter geschüttet werden. Die Maschine kann natürlich
auch lediglich zum Mischen von Materialien aus mehreren Zufuhrquellen und zur Lieferung
eines gleichmäßig gemischten Produktes zu einem Förderer od. dgl. mit einer gewünschten
Liefergeschwindigkeit verwendet werden.
-
Aus dem Vorangehenden ergibt sich, daß die
erfindungsgemäße Maschine
überlegene Mischeigenschaften aufweist, wenn mit Feststoffen von verschiedenen Feinheitsgraden,
spezifischem Gewicht usw. gearbeitet wird. Ähnlich wirksam ist sie auch, wenn sowohl
Flüssigkeiten als auch Feststoffe miteinander vermischt und durch die Maschine bearbeitet
werden sollen.
-
In Fig. 1 bis 3 ist nur eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Maschine dargestellt, bei welcher aufeinanderfolgende miteinander in Verbindung
stehende Rohrabschnitte des Behälters eine abgeschrägte zylindrische Form haben
und im Winkel von 900 zueinander in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind. Es
können jedoch verschiedene Abänderungen hiervon vorgesehen werden. Beispielsweise
kann für das Winkelverhältnis zwischen benachbarten Rohrabschnitten ein anderer
Winkel als in F i g. 1 gezeigt vorgesehen sein und an Stelle der scharfkantigen
Zickzackform des Behälters eine gewellte Form verwendet werden, wie in Fig. 11 gezeigt
ist. Ferner können, statt daß alle Rohrabschnitte in einer gemeinsamen Ebene liegen,
wodurch die geradlinige Form erhalten wird, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, die Rohrabschnitte
winkelig auch in seitlichen Richtungen vorgesehen werden, so daß sie sich in verschiedenen
radialen Richtungen erstrecken. Wie in Fig. 1 dargestellt, kann der Behälter aus
Stahlrohrabschnitten hergestellt sein, die winkelig geschnitten und so miteinander
verschweißt sind, daß sie eine Zickzackform ergeben. Der Behälter kann jedoch auch
unter Verwendung kurzer Längen von Gewinderohren und mit Gewinde versehenen Kniestücken
zur Verbindung benachbarter Rohrabschnitte hergestellt werden. Wie aus Fig. 11 ersichtlich
ist, läßt sich der Behälter auch durch einfaches Gießen oder durch Biegen eines
Stückes eines geraden Rohres in die gewünschte wellige Form herstellen. Gegebenenfalls
kann der Behälter mit einer Ummantelung für Heiz- und Kühlzwecke versehen werden.