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Rührvorrichtung für die Zubereitung von teigartigen Massen Die Erfindung
betrifft eine RUhrvorrichtung, die insbesondere für die Brikettherstellung bestimmt
ist.
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Man weiß, daß in den meisten Fabriken, die Briketts auf der Grundlage
von Feinkohle und von zermahlenem Pech herstellen, die Zubereitung der teigartigen
Masse in zwei Stufen erfolgt. Im Verlauf des ersten Arbeitsganges mischt man die
trochene Feinmasse, deren Temperaturen je nach der Anlage zwischen 30 und 80° C
schwanken kann, und das mit angemessener Korngröße zugeführte zermahlene Pech so
innig wie möglich. Dieser Vorgang wird im allgemeinen im Doppelschneckenmischer
durchgefuhrt. Manchmal verwendet man Drehkäfigmischer.
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Im Verlauf eines zweiten Arbeitsganges leitet man die so behandelte
Mischung in eine Vorrichtung, die sich Rührvorrichtung nennt, in welcher die Mischung
durch Einspritzung von gegebenenfalls überhitztem Dampf in die Masse erhitzt wird.
Die Kondensation des Dampfes liefert die notwendigen Wärmeeinheiten, und die Temperatur
des Gemisches erreicht 100° C.
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Nach einer sehr verbreiteten Herstellungsweise wird die Ruhrvorrichtung
durch einen vertikalen Zylinder gebildet, in dem eine vertikale Welle, die mit horizontalen
Armen versehen ist, umläuft. Zwischen den Armen münden die Düsen, die den Dampf
einspritzen. Die Mischung von Kohle und Pech wird im oberen Teil zugeführt und die
teigartige Masse wird durch geeignete Mittel am Boden der Vorrichtung entnommen.
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Damit die Masse in einem sol. chen Ruhrwerk auf angemessene Art zubereitet
wird, ist es notwendig, daß die Mischung aus Kohle ud Pech in ihm eine genügend
lange Zeit verweilt, damit alles zusammen zuerst auf 100° C gebracht wird, da di
Korner des Pechs bei dieser Temperatur die minimale Viskosität des Erzeugnisses
erreichen können.
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Diese Dauer des RUhrens ist notwendig, damit das Pech die feinsten
Kohlekörner umhüllen und Brucken zwischen den größten Körnem bilden kann. Somit
wird dieoptimale
Ausnutzung des Bindemittels gewährlsistet. Sahlreiche
Versuche haben gezeigt, daß die Gesamtverweilzeit der Masse in einem derartigen
RWhrwerk, das mit einem ÜbermaB an Dampf beschickt wird, in der Größenordnung von
6 bis 8 Minuten betragen muß. Eine zu kurze Verweilzeit bringt eine ungenügend bereitete
Masse. Eine zu lange Verweilzeit kann das Entweichen der flüchtigsten Teile des
Bindemittels zur Folge haben, was sich in einer weniger guten Qualität der Briketts
äußert.
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Da das Volumen der RWhrvorrichtung in Abhängigkeit der von der Anlage
und insbesondere von der Presse verlangten Fördermenge berechnet ist, hat man seit
langem gedacht, es genüge, die Rührvorrichtung gefullt zu halten, damit sich die
Masse darin während der notwendigen Verweilzeit aufhalte. Zu diesem Zweck hat man
die Anordnungen zur Niveauanzeige der teigartigen Masse vervollkommnet. Man hat
sogar Anzeigen, die von diesen Anordnungen geliefert werden, auf die Weise benutzt,
daß die Förderleistung der die Rührvorrichtung beschickenden Vorrichtungen verändert
und das Niveau der Masse in der Vorrichtung konstant gehalten wird.
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Neuere Xessungen, die durch Zuführen von mittels radioaktiver Isotope
markierten Erzeugnissen in den oberen Teil
der RUhrvorrichtung und
durch Beobachten ihres Austrittes mit Hilfe von Zählern und Registriergeräten durchgefUhrt
wurden, haben gezeigt, daß trotz dieser VorsichtsmaB-nahmen die Verweilzeit der
Masse in der RUhrvorrichtung weit von der Regelmäßigkeit entfernt ist. Der Austritt
der ersten markierten Produkte kann ungefUhr 1 Minute nach ihrem Zuführen in die
Rührvorrichtung beobachtet werden. Dagegen erstreckt sich der Austritt dieser Produkte
Uber mehr als 15 Minute.
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Diese Anomalien können zwei Ursachen zugeschrieben werden : -Mehr
oder weniger feste Krusten bilden sich an der Wand der Rührvorrichtung und brechen
dauernd zusammen, so daß die Massen mehr oder weniger lang zurückgehalten werden.
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-Bevorzugte Strömungskanäle, die von der Strömung der Pulver und vielleicht
von den durch Dampf gebildeten Hohlräumen herrühren, liegen wahrscheinlich in der
Nähe der Welle vor und können allein den sehr raschen Durchgang der Produkte durch
die RUhrvorrichtung ermöglichen.
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Man hat verschiedene Maßnahmen versucht, um das Sinken der Massen
in der Rührvorrichtung zu regulieren. Um der Krustenbildung entgegenzuwirken, oder
um den Krusten
wenigstens eine ziemlich geringe Stärke zu geben,
damit sie sehr zerbrechlich sind, hat man sich vorgestellt, die Enden der RWhrarme
mit Teilen in Form von Pflugscharen zu versehen, die dicht an der RWhrvorrichtung
zwischen den DampfdUsen gleiten. Um gegen die Bildung von Vorzugswegen anzugehen,
hat man entlang der Welle und mit dieser drehend eine Art Schnecke angeordnet, die
das Sinken der Massen in der RUhrvorrichtung bremsen kann.
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Diese Maßnahmen und besonders die Schnecke haben einen umso größeren
Wirkungsgrad, je geringer die Fördermenge ist. Die Schaffung geeigneter RUhrvorrichtungen
zur Herstellung von 55 bis 60 T Masse pro Stunde, bei denen der Einfluß von Vorzugswegen
beträchtlich erhöht ist, hat die Verwirklichung eines neuen Geräts erfordert, das
ein gleiehmäßiges Absinken der Masse sichert. Dies ist das Ziel der Erfindung.
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Die Rührvorrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daB sie drei vertikale Wellen aufweist, von denen jede eine Anzahl RUhrKrme trägt.
Die Drehachsen dieser Wellen sind im wesentlichen zur Hauptachse des Kessels parallel.
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Andere Merkmale der Erfindung sind :
-Die seitlichen
Wellen drehen sich entgegengesetzt zur Mittelwelle.
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-Der Kessel setzt sich aus drei benachbarten Kammern zusammen, von
denen jede eine vertikale Welle enthält.
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-Der Boden der Mittelkammer befindet sich in einem tieferen Niveau
als der des restlichen Kessels.
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-Die Rührarme, die auf der Mittelwelle befestigt sind, liegen und
drehen sich in Ebenen, die im wesentlichen äquidistant mit Ebenen sind, welche die
RUhrarme, die auf den seitlichen Wellen befestigt sind, enthalten und in denen sich
diese drehen.
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-Ein Abstreifarm ist im unteren Teil jeder Welle vorgesehen.
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-Die Entnahme der behandelten Produkte wird in Bodennähe der Mittelkammer
vorgenommen.
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-Der untere Teil der Mittelkammer besitzt mehrere Dampfeinspritzdüsen.
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-Jeder Arm, außer den Abstreifarmen, ist vorteilhafterweise an seinen
Enden mit Pflugscharen versehen, die in Hohe der Innenwand des Kessels zwischen
den die Innenwand durchdringenden Dampfeinspritzdüsen verlaufen.
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-Die Kesse wand wird vorteilhaft aus zwei seitlichen Halbzylindern
gebildet, die durch zwei ebene Platten verbunden sind. Jede dieser Platten-trägt
eine Einlage der Gestalt, dal3 die Bildung der von RUhrarmen nicht umgerührten toten
Zonen vermieden wird.
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Andere vorteilhafte und besondere Merkmale der Erfindung werden sich
aus der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung ergeben ; in dieser zeigen :
Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt einer möglichen AusfUhrung einer Rührvorrichtung
gemäß der Erfindung) Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II in Fig. 1 und Fig.
3 eine Teilansicht, die den Boden des Kessels im Grundriß darstellt.
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Die in der Zeichnung abgebildete Vorrichtung weist einen Kessel aus
starkem Blech auf. Die senkrechten Kesselwände werden durch zwei Halbzylinder 1a
und 1b gebildet, welche durch zwei ebene Bleche 1c verbunden sind, die die äußeren
Kreisbögen dieser Halbzylinder tangieren.
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Der Deckel 2 dieses Kessels weist außerhalb der StopfbUchsen 3a, 3b,
3c fUr den Durchgang der drei Welen 5a, 5b, 5c keine Besonderheit auf.
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Andererseits besteht der Boden des Kessels aus zwei Stufen.
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Im unteren Teil befindet sich ein kreisförmiger Behälter 4a mit einem
Durchmesser, der die Lange des Armes 6b der mittleren Welle 5b der RWhrvorrochtung
leicht Uberragt.
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Der obere Boden 4b sett sich aus zwei Teilen zusammen, die zu beiden
Seiten des Behklters 4a angeordnet sind.
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Alle Böden sind mit Verschleißblech versehen.
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Auf der Achse jedes der drei Teile des Kessels 1 ist eine vertikale
WeBe 5a, 5b, 5c angebracht, die nach Art des klassischen Rührwerkes mit horizontalen
Armen 6a, 6b, 6c ausgerustet ist. Die unteren Arme 7a, 7b, 7c sind Abstreifarme.
Die auf der Welle 5b Befestigten Arme 6b sind in der Hoche bezüglich der der anderen
Arme derart verschoben, daß sie sich genau bis zur halben Entfernung zwischen die
auf den Welen 5a und 5c befestigten Arme drehen.
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Nur die mittlere Welle 5b wird am unteren Teil durch geeignete Mittel
wie ein Zahnradpaar 8 angetrieben, die mit einem nicht dargestellten Motor verbunden
sind. Die Drehbewegung wird über ein am oberen Teil der Welle befestigtes Zahnrad
9b, auf zwei weiteren Wellen 5a, 5c Ubertragen. Zu diesem Zweck sind diese Wellen
mit Ritzeln 9a, 9c versehen. Die Relativgeschwindigkeiten zwischen der Mittelwelle
und den beiden seitlichen Wellen können verschieden san.
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Die toten Zonen 10 im Inneren des Kessels, die von den horizontalen
Armen nicht erreichbar sind, und die f olglich einen mehr oder weniger beständigen
Belag der teigartigen Masse aufweisen können, werden durch Einbau von Einlagen
geeigneten
Querschnitts vermieden, die durch Vernietung oder durch andere geeignete Mittel
befestigt sind.
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Die Beschickung der Vorrichtung ist durch zwei Öffnungen 11a, 11b
gewährleistet, welche am oberen Teil des Kessels unmittelbar unter dem Deckel im
geradlinigen Teil auf der Achse der Rührvorrichtung und in der Mitte der Uberlappungszone
der seitlichen Arme und des mittleren Armes angeordnet sind. Eine richtige Verteilung
der Masse zwischen den beiden ¢hungen muß von außerhalb der Vorrichtung erfolgen.
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Die teigartige Masse wird wie bei den klassischen RUhrwerken am Boden
der Vorrichtung durch eine oder zwei am Boden des mittleren Behälters 4a befindlichen
Öffnungen 12a, 12b entleert. Der Austritt der Masse wird durch die Abstreifarme
7a, 7b, 7c bewirkt und durch zwei Düsen 13a, 13b erleichtert, welche einen Dampfstrahl
gegen die AnschluBöffnungen leiten.
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Der zur Gewinnung der Masse notwendige Dampf wird mittels der Düsen
14 zugeführt, die tief in die Vorrichtung eindringen. Außer den zwei DUsen 13a,
13b, die im unteren Teil sitzen, ist die Vorrichtung mit weiteren achtzehn Düsen
14 ausgerEstet, die in der horizontalen Ebene symmetrisch, aber in der vertikalen
Richtung stufenförmig verteilt sind.
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Die Dusen, die sich in einem zylindrischen Querschnitt der Rührvorrichtung
befinden, sind in der Ebene eines der Arme angeordnet, die auf der Mittelwelle befestigt
sind, während diejenigen, die den ebenen Teil der Wand der Rührvorrichtung durchdringen,
in einer solchen Hohe angebracht sind, daß sie nicht von den Armen der mittleren
Welle angestoßen werden können.
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Diese Anordnung der Düsen in bezug auf die Arme der Rührvorrichtung
dient dem Zweck eines der Enden jedes dieser Arme, die hinter den seitlichen Wellen
angebracht sind, mit einer Pflugschar ausstatten zu können, deren Aufgabe es ist,
die Bildung von Krusten auf den Kesselwänden zu vermeiden.
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Der übermäßige Dunst und Dampf werden durch zwei Abzüge 15s, 15b abgefuhrt,
die sich in dem Teil befinden, der oberhalb und seitlich des den Kessel bildenden
Halbzylinders befinden.
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Endlich kann die Vorrichtung mit einer. Einrichtung zur Füllstand
Messung versehen werden, die z. B. aus einem oder zwei Detektoren für radioaktives
Kobalt besteht, das im schmalsten Kesselteil 16 angeordnet ist.
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Patentansprüche :