DE1945773B2

DE1945773B2 - Vorrichtung zum vermischen von festem und fluessigem gut

Info

Publication number: DE1945773B2
Application number: DE19691945773
Authority: DE
Inventors: Gerald Henry Mosinee Howden jun Dwight Edward Marshfield Wis Praschak (V St A)
Original assignee: Praschak Machine Co , Inc, Marsh field, Wis (V St A )
Priority date: 1968-10-22
Filing date: 1969-09-10
Publication date: 1972-03-16
Also published as: US3531092A; GB1262769A; DE1945773A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vermischen von festem und flüssigem Gut, bestehend aus einem rotationssymmetrischen, geschlossenen Gehäuse mit Unterteil und Oberteil, mit Einlassen für das Gut im Oberteil und einem Auslaß im Unterteil und mit einem sich im Unterteil um eine Vcrttkalachse drehenden Mischrad mit radial nach außen vtriiiiifenden und sich mit ihren Unterkanten in engem Abstand zu der Innenwand des Unterteils be findiichen Mischflügeln.

Bekannt ist eine Vorrichtung zum Vermischen voi festem und flüssigem Gut, in der das Gut in einen Gehäuse durch Mischllügel nach oben un.i außen ge schleudert wird, worauf es an der Oberkante des Ge häusemantels radial nach innen umgelenkt wird ur.c dann in der Mitte nach unten zurückfällt. Auf diesei Wegstrecke läuft jedes Gutteilchen einzeln für sicli ίο und verbindet und vermengt sich kaum mit anderen Gutteilchen. Erst wenn es im Zentrum des Gehäuses nach unten auf die Mischflügel zurückfällt und von dort erneut abgeschleudert wird, trifft es sich während dieses Abschleuderns mit anderen Gutteilchen und mischt sich. Auf der gesamten Wegstrecke bleibt aber demnach jedes Gutteilchxn praktisch für sich allein (USA.-Patentschrif,. .1 024 010).

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Mischvorrichtung so auszubilden, daß die verschiedenen Gutarten in kurzer Zeit gründlich und innig miteinander vermischt werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung vor, daß sich die Mischflügel entlang der Innenwand des Unterteils im wesentlichen bis zu deren oberen Ende erstrecken und entgegengesetzt zu der Drehrichtung des Mischrades nach hinten abgebogen sind und an der Innerwand des Oberteils Leitbleche angeordnet sind, welche in der Drehrichtung des Mischrades nach vorne und innen gekrümmt sind und sich bis nahe an die Mischflügel nach unten erstrecken.

Die erwünschte Wirkung tritt dadurch ein. daß das Gut nicht nur radial an der Jnr^nwand des Unterteils hochläuft, sondern durch die Berührung mit den Mischflügeln auch eine Bewegungskomponente in Umfangsrichtung erhält. Beim Auftreffen auf die im Oberteil vorhandenen Leitbleche wird das Gut dann abgelenkt und in im wesentlichen radial zusammeilaufende Strömungen aufgeteilt. Diese Gutströmungen prallen in der Mitte des Gehäuses aufeinander, durchwirbeln und fallen erst dann nach unten. Die aus den verschiedenen Gutarten bestehenden und in die Vorrichtung eingegebenen Füllmengen werden damit ständig miteinander vermengt und bilden sich kreuzende Gutströme, so daß sich eine mit Selbstbombardierung zu bezeichnende Wirkung einstellt.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß die Nabe des Mischrades als Ablenkkonus ausgebildet ist. Hierdurch wird die Durchmischung der verschiedenen von oben auf die Nabe auftreffenden Gutströme verbessert.

Einr weitere Ausgestaltung sieht vor, daß die radial innenlicgenden Enden der Leitbleche bis unter die Oberkanten der Mischflügel ragen und in den Unterkanten der Leitbleche Ausnehmungen zur Aufnahme der durchlaufenden Mischflügelspitzen vorgesehen sind. Dieses Merkmal ermöglicht ein enges Aneinanderrücken der Leitbleche und der sich an diesen vorbeibewegenden Mischflügel. Die Gutströme werden damit auf ihrer gesamten Wegstrecke in Bewegung gehalten.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß die Einlasse für das Gut aus einem ersten Einlaß im Oberteil zur Einführung des festen Gutes und aus einer Reihe von Einlassen zur Einführung des flüssigen Gutes bestehen, die in der Umfangsrichtung im Abstand voneinander zwischen den Leitblechen nncre-

ordnet sind. Durch dieses Einleiten des flüssigen Gutes an mehreren Stellen wird von Beginn an eine gute Durchmischung und Durchleuchtung des festen Gutes bewerkstelligt.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß die in der Umiangsiichtung im Abstand voneinander angeordneten Einlasse für die Flüssigkeit nach unten und in der Drehrichtung des Mischrades gerichtet sind, um die Flüssigkeit gegen die Unterseite der Leitbleche zu lenken.

Eine weitere Ausgestaltung sieht schließlich noch vor, daß der Oberteil aus einem oberen Mantel besteht, der die Form eines Ringwulstabschnitts aufweist, und der Unterteil aus einem im wesentlichen halbkugelföimigen Mantel besteht. Als besonders zweckmäßig hat sich herausgestellt, daß der Unterteil im wesentlichen halbkugelförmig ist.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird diese am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführunizsform beschrieben. Dabei ist

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht der Mischvorrichtung.

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht schräg von oben in das Unterteil der Mischvorrichtung,

F i g. 3 eine Ansicht schräg von oben auf ein abgenommenes und auf seinen Rücken aufgelegtes Oberteil,

Fig. 4 eine Vorderansicht des Gehäuses, wobei Wandteile zur besseren Darstellung weggebrochen tind.

F i g. 5 ein Grundriß durch das Oberteil unter Darstellung der verschiedenen Gutströme und

F i g. 6 schematisch eine Darstellung der verschiedenen G-Uströme bei Betrachtung von der Seite.

In Fig. 1 ist die Vorrichtung mit 10 bezeichnet. Sie '»eist einen Rahmen 11 auf, der die Mischkammer 12, einen Anlaßmotor 13, einen Antriebsmotor 14. ein Untersetzungsgetriebe 15, einen Kompressor 16 und ein Bedienungspult 17 trägt.

Der Unterteil !8 der Mischkammer 12 ist halbkugelförmig und weist an seiner Oberkante einen ringförmigen Umfangsflansch 19 auf. Der Oberteil 20 der Mischkammer 12 besteht aus einem ringförmigen Mantel, der die Form eines Ringwulstabschnitts aufweist. Die Unterknnte des Oberteils 20 ist mit einem ringförmigen Umfangsflansch 21 versehen, der am Unfangsflausch 19 mit Bolzen 22 befestigt ist.

Dt.·- Coerteil 20 ist mit einem Einlaß 23 für das zu mischende trockene Gut versehen. Das flüssige Gut wird durch mehrere Einlasse 24 eingeführt, die in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordnet sind.

Wie din F i g. 2 und 4 zeigen, ist ein Mischrad 25 im Unterteil 18 auf eine senkrechten drehbaren Antriebswelle 26 angeordnet, die durch den Boden der Mischkammer hindurchgeht. Das Mischrad 25 weist einen Ablenkkonus 27 und mehrere an diesem befestigte Mischflügel 28 auf. Die Flügel 28 sind der Form der Innenseite des Unterteils 18 angepaßt. Die Mischflügel 28 erstrecken sich zum oberen Ende des Unterteils 18 nach oben und sind entgegengesetzt zu ihrer Drrhrichtung von unten nach oben nach hinten gebogen. Die nach hinten gerichtete Krümmung oder Steigung der Mischflügel 28, welche am besten Fig, 2 zeigt, unterstützt die Bewegung des Gutes längs der gekrümmten Wand des Unterteils 18 der Mischkammer 12 nach oben.

Wie die Fig. 3 bis 5 zeigen, sind sechs gekrümmte Leitbleche 29 auf der Innenseite des Oberteils 20 der Mischkammer 12 angeordnet. Die Leitbleche 20 beginnen an der Wand des Oberteils 20 und sind in der Drehrichtung des Mischrades 25 nach vorne und innen gekrümmt. Die Leitbleche 29 eiLtrecken sich bis in die unmittelbare Nähe der Mischflügel nach unten und die unteren Kanten der Leitwände sind mit Ausnehmungen 30 versehen., um den Durchgang der Mischflügel zu ermöglichen. Die Unterkante des ίο inneren Teils 31 der Leitbleche erstreckt sich über die obere Kante der Mischflügel 28 hinaus nach unten. Dieses enge Zusammenwirken zwischen den Leitblechen 29 und den Mischfiügeln 28 erleichtert das Auffangen des aufwärts wirbelnden Gutes von den Mischfiügeln 28.

Wie F i g. 5 zeigt, unterteilen die Leitbleche 29 das sich spira'förmig bewegende Gut in mehrere Ströme 32 und lenken d;_t-e zwecks gegenseitiger Durchmischung im wesentlicien in radialer Richtung nach innen gegen die Mitte der Mischkammer 12. Das in F i g. 5 dargestellte Aufeinandertreffen der Gutströnit bewirkt deren rasches und gründliches Durchmischen. Wie F i g. 4 bei 33 zeigt, ist die Unterkante der Leitbleche 29 von der Senkrechten etwas nach innen as gekrümmt. Dadurch werden die gegeneinander geschleuderten Strömungen in waagerechter Richtung einander gegenüberliegend gehalten.

F i g. 4 zeigt auch eine Auslaßtür 34, die an ihrer Oberkante schwenkbar befestigt ist ur.d durch einen Luftzylinder 35 betätigt wird, der vom Kompressor 16 angetrieben wird. Die Betätigung der Auslaßtür wird vom Bedienungspult 17 automatisch gesteuert. Im Betrieb werden die gewünschten Mengen der zu mischenden Güter durch die Einlasse 23 und 24 in die Mischkammer 12 eingeführt, was vom Bedienungspult 17 automatisch gesteuert wird. Um die erforderliche Flüssigkeitsmenge rasch in die Mischkammer 12 zu bekommen, ohne den Arbeitsgang übermäßig zu verlängern, wird das Wasser unter Druck durch die Einlasse 24 eingespritzt. Die Einlasse sind etwas nach unten und in der Drehrichtung des Mischrades 25 gerichtet, so daß die Flüssigkeitsstuhlen gegen die Unterseite der Leitbleche 29 gelenkt werden. Die eingeführten Güter fallen auf den umlaufenden Ablenkkonus 27, so daß sie gleichmäßig rund um diesen zerteilt werden.

Heim dargestellten Zementmischcr wird das Mischrad 25 durch den Anlaßmoior 13 in Drehung versetzt, der die Drehzahl auf etwa 15 bis 20 U/min bringt, worauf der Antriebsmotor 14 eingeschaltet wird, der den Anlaßmoior üben holt und das Mischrad auf die Mischdrehzahl von etwa 100 bis !25 U/min bringt.

Die umlaufenden Mischflügel 28 kommen mit dem zu mischenden Gut in Eingriff und erteilen diesem eine solche Wirbelbewegung, daß sich das Gut rund um die Wand der Mischkammer 12 spiralförmig nach oben bewegt. Die Kombination der nach hinten gebogenen Krümmung der Mischflügel 28 und der geg^n die gekrümmte Wand des Unterteils 18 der Mischkammer 12 wirkenden Fliehkraft bewirkt, daß das Gut rasch nach oben zum oberen Ende des Unterteils 18 bewegt wird. Diese Phase des Mischvorganges kann als spiralförmige Beschleunigungsströmung bezeichnet werden und ist bei 36 in F i g. 5 und in dem schematischen Strömungsdiagramm der Fig. 6 dargestellt.

Wenn das sich spiralförmig nach oben bewegende

Gut die oberen Enden der Mischflügel 28 verläßt, wird es von den Leitblechen 29 aufgefangen. Die Lcitbleche unterteilen die wirbelnde Masse in mehrere im wesentlichen radial konvergierende Strömungen 32 (F i g. 5). Diese Phase des Mischvorganges, die als mehrfach verteilte Strömung bezeichnet wird, ist bei 37 im Strömungsdiagramm der F i g. 6 schematisch dargestellt.

Die Leitbleche 29 lenken die Strömungen 32 zwecks gegenseitiger Durchmischung gegeneinander. Wenn die eine hohe Geschwindigkeit aufweisenden Strömungen 32 die Innenenden der Leitbleche verlassen, treffen die Strömungen aufeinander, was eine gründliche Durchmischung des Gutes ergibt. Diese Phase des Mischvorganges, in welcher die Strömungen aufeinandertreffen, ist bei 38 in Fig. 6 dargestellt, aus welcher ersichtlich ist, daß sich die Strömungen im wesentlichen in waagerechter Richtunj gegeneinander bewegen, um bei hoher Geschwindig keit ein gegenseitiges Durchmischen des Gutes zi erzielen.

Nach dem Aufeinandertreffen der Strömunger fällt das Gut unter Schwerkraftwirkung auf den rotie renden Ablenkkonus 27, welcher ihm eine abge lenkte Trennströmiing erteilt, wie bei 39 in Fig. ( gezeigt ist, worauf eine kontinuierliche Wiederholung

ίο des Arbeitsganges erfolgt.

Wenn die vorherbestimmte Mischzeit abgelaufer ist, schaltet sich der Antriebsmotor automatisch au; und der Anlaßmotor wird eingeschaltet, um da; Mischrad 25 mit etwa 15 bis 20 U/min für die Ent-

ig leerung durch die Tür 34 anzutreiben. Die Auslaßtüi wird von dem Luftzylinder 35 durch ein Signal vor dem Bedienungspult betätigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Vermischen von festem und flüssigem Gut, bestehend aus einem rotationssymmetrischen, geschlossenen Gehäuse mit Unterteil und Oberteil, mit Einlassen für das Gut im Oberteil und einem Auslaß im Unterteil und mit einem sich im Unterteil um eine Vertikalachse drehenden Mischrad mit radial nach außen verlaufenden und sich mit ihren Unterkanten in ungern Abstand zu der Innenwand des Unterteils befindlichen Mischfliigeln, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Mischflügel (28) entlang der Innenwand des Unterteils (18) im wesentlichen bis zu deren oberem Ende erstrecken und entgegengesetzt zu der Drehrichtung des Mischrades (25) nach hinten abgebogen sind und an der Innenwand des Oberteils (20) Leitbleche (29) angeordnet sind, welche in der Drehrichtung der, Mischrades (25) nach vorne und innen gekrümmt sind und sich bis nahe an die Mischflügel (28) nach unten erstrecken.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe des Mischrades (25) als Ablenkkonus (27) ausgebildet ist.

3. Vorrich''ng nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radial innenliegenden Enden der Leitbleche (29) nis unter die Oberkanten der Mischflügel (28) · igen und in den Unterkonten der Leitbleche (29) Ausnehmungen (30) zur Aufnahme der durchlaufenden Mischflügelspitzen vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch ', dadurch gekennzeichnet, daß die Einlasse für das Gut aus einem ersten Einlaß (23) im Oberteil (20) zur Einführung des festen Gutes und aus einer Reihe von Einlassen (24) zur Einführung des flüssigen Gutes bestehen, die in der Umfangsrichtung im Abstand voneinander zwischen den Leitblechen (29) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Einlasse (24) für die Flüssigkeit nach unten und in der Drehrichtung des Mischrades (25) gerichtet sind, um die Flüssigkeit gegen die Unterseite g\.i Leitbleche (29) zu lenken.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberteil (20) aus einem oberen Mantel besteht, der die Form eines Ringwulstabschnitts aufweist, und der Unterteil (18) aus einem im wesentlichen halbkugelförmigen Mantel besteht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterteil (18) im wesentlichen halbkugelförmig ist.