DE19521130A1 - Mixer for foundry sand and liquid binder - Google Patents
Mixer for foundry sand and liquid binderInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen körniger Güter mit Flüssigkeiten, insbesondere Gießerei sande mit flüssigen Bindemitteln.The invention relates to a device for mixing granular goods with liquids, especially foundry sands with liquid binders.
Derartige Mischer mit rotierendem Mischwerkzeug sind in der Gießereitechnik zum Vermischen von Sand- und Bindemitteln üblich. Ihre Mischwirkung wird dadurch erreicht, daß die flügelartig gestalteten Mischwerkzeuge zum Mischgut mit einer Relativgeschwindigkeit umlaufen, dieses reiben, zer teilen und umschichten. Das Mischgut wird von der Wand des Mischbehälters gebremst und ins Zentrum vom Mischwerkzeug bewegt. Such mixers with a rotating mixing tool are in the Foundry technology for mixing sand and binders common. Their mixing effect is achieved in that the wing-shaped mixing tools for mixing circulate a relative speed, rub this, zer divide and rearrange. The mix is removed from the wall of the Mixing container braked and in the center of the mixing tool emotional.
Dabei können die Mischwerkzeuge in gestreckten Durchlauf mischern mit horizontaler oder vertikaler Antriebswelle oder aber auch mit schräg angeordneter Achse arbeiten. Es wurde bereits auch vorgeschlagen, die Mischwirkung von Mischern mit rotierendem Mischwerkzeug durch Erhöhung der Mischdrehzahlen solange zu steigern, bis die Reibung des Mischgutes an der Mischbehälterwand nicht mehr ausreicht und das Mischgut als mehr oder minder kompakte Masse der Drehbewegung des Mischwerkzeuges folgt. Damit sind die für den Mischvorgang erforderlichen Reib-, Zerteil- und Umschichtkräfte begrenzt. Diese Eigenschaft macht sich besonders dann nachteilig bemerkbar, wenn auch Viskose komponenten im Mischgut vorhanden sind.In doing so, the mixing tools can be stretched through mix with horizontal or vertical drive shaft or work with an inclined axis. The mixing effect of Mixers with rotating mixing tools by increasing the Increase mixing speeds until the friction of the Mixing material on the mixing container wall is no longer sufficient and the mix as a more or less compact mass of Rotary movement of the mixing tool follows. With that they are required for the mixing process friction, cutting and Shifting forces limited. This property makes itself felt particularly noticeable if also viscose components are present in the mix.
So wurde mit der DE-OS 40 06 846 eine Lösung vorgeschlagen, bei dem in wellenparallelem Abstand vom freien Ende des drehbaren Mischwerkzeuges oder von der Wandung des Be hälters zumindestens ein Einbaukörper mit geringer seit licher Erstreckung in das Mischgut ragt. Es wird ausge führt, daß es sich als günstig erwiesen hat, den Einbau körper messerartig oder als Bolzen geringen Querschnittes auszubilden oder als Stab mit tropfenförmigem Querschnitt.A solution was proposed with DE-OS 40 06 846 at the distance parallel to the shaft from the free end of the rotating mixing tool or from the wall of the loading holder at least one built-in body with little extends into the mix. It is going out leads that it has proven to be favorable, the installation body knife-like or as a bolt of small cross-section train or as a rod with a teardrop-shaped cross section.
Es wird ausgeführt, daß das schlanke, messerartige Misch werkzeug eine Aufteilung des Mischgutstromes mit wenig Reibung ermöglichen soll, um beispielsweise die schnelle Vermischung von trockenen, temperaturempfindlichen Stoffen zu ermöglichen.It is said that the slim, knife-like mixing tool a distribution of the mix flow with little To allow friction, for example, the fast Mixing of dry, temperature-sensitive substances to enable.
Es werden dann Ausführungsvarianten vorgestellt, die sich darauf beziehen, daß das Behälterinnere in Mischräume unterteilt wird, wobei hervorgehoben wird, daß bevor zugtermaßen der Einbaukörper zwischen zumindestens zwei von der Antriebswelle benachbart abragenden Mischwerk zeugen vorgesehen ist, deren jedes in einem der Misch räume umläuft und eine Verteilung in den einzelnen Misch räumen ermöglichen soll.It will then be presented design variants that are refer to the fact that the interior of the container in mixing rooms is divided, emphasizing that before tensile the installation body between at least two mixer projecting adjacent to the drive shaft witness is provided, each in one of the mix spaces and a distribution in the individual mix should allow clearing.
Diese beschriebene Lösung, als auch die anderen bereits bekannten Lösungen weisen die Nachteile auf, daß sie in ihrem Aufbau sehr kompliziert sind, die Umrüstzeiten auf andere Chargenbedingungen hochliegen und vorwiegend als stationäre Anlagen ausgerüstet sind.This solution described, as well as the others already known solutions have the disadvantages that they the changeover times are very complicated in their structure lie high on other batch conditions and predominantly are equipped as stationary systems.
Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Vorrichtung zum Mischen körniger Güter mit Flüssigkeiten zu entwickeln, welche insbesondere geeignet ist für den Einsatz als Hochleistungs/Schnellmischer für das Ver mischen von Gießereisanden mit flüssigen Bindemitteln, wobei die beschriebenden Nachteile vermieden werden sollen.The present invention has for its object a Device for mixing granular goods with liquids to develop which is particularly suitable for the Use as a high-performance / high-speed mixer for the Ver mixing foundry sands with liquid binders, the disadvantages described should be avoided.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 herausgestellten erfinderischen Merkmale gelöst.According to the invention the object is achieved by the in claim 1 highlighted inventive features solved.
Besondere Ausgestaltungen und vorteilhafte Lösungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Special designs and advantageous solutions are Subject of the subclaims.
Mit der vorliegenden Erfindung wurde ein Hochleistungs mischer geschaffen, der sowohl für gashärtende Form stoffsysteme als auch für selbsthärtende Kaltharzsande bestens geeignet ist, der so konzipiert ist, daß eine relativ geringe Chargenmenge, beispielsweise 10 bis 30 Liter innerhalb von ca. 15 bis 20 Sekunden fertig mischt. Gleichfalls ist diese Lösung so ausgestaltet, daß die Gesamtzykluszeit einschließlich der Sandeinlauf- und Formstoffaustragszeit in den Bereichen von 20 bis 35 Sekunden liegt.With the present invention, a high performance mixer created for both gas hardening form material systems as well as for self-curing cold resin sands is best suited, which is designed so that a relatively small batch quantity, for example 10 to 30 liters ready in about 15 to 20 seconds mixes. Likewise, this solution is designed that the total cycle time including sand run-in and Mold discharge time in the range from 20 to 35 seconds.
Die erfindungsgemäße Lösung bezieht sich auf einen rotationssymmetrischen Behälter, in dem sich zentrisch die Antriebswelle mit der Werkzeugträgertasche zur Aufnahme des oder der Mischwerkzeuge befindet. Das Mischwerkzeuge ist dabei parallel zur Mischbehälter wand angeordnet und über konstruktiv gestaltete Stege mit der Werkzeugträgertasche fest verbunden.The solution according to the invention relates to a rotationally symmetrical container in which is centered the drive shaft with the tool holder pocket Recording of the mixing tool or tools is located. The mixing tool is parallel to the mixing container arranged on the wall and over constructively designed bridges firmly connected to the tool holder bag.
Die Mischerwelle ist horizontal angeordnet und besitzt antriebsseitig einen direkt am Mischergehäuse ange flanschten Getriebemotor.The mixer shaft is arranged horizontally and has on the drive side, a directly on the mixer housing flanged geared motor.
Das Mischwerkzeug bzw. die Mischwerkzeuge laufen parallel zur Mischerwelle. Das Mischgut wird dabei infolge der Ge stalt des Mischwerkzeugs senkrecht zur Mischerwelle und damit in vertikaler Richtung bewegt.The mixing tool or tools run in parallel to the mixer shaft. The mix is due to the Ge the mixing tool is perpendicular to the mixer shaft and thus moved in the vertical direction.
Die Bezeichnung des Mischers als Vertikalmischer wurde davon abgeleitet. Die Mischwerkzeuge erhalten auf den mechanisch stark beanspruchten Flächen einen Verschleiß schutz aus Hartmetall bzw. einem speziell ausgewählten Kunststoff.The mixer was designated as a vertical mixer derived from it. The mixing tools get on the mechanically heavily used surfaces wear protection made of hard metal or a specially selected one Plastic.
Der Mischraum ist zylinderisch mit einem optimalen Durch messer-/Höhenverhältnis ausgeführt. Das Durchmesser-/Höhen verhältnis ist entsprechend der Drehzahl des Mischeran triebs und des Mischgutvolumens einer Mischerfüllung ge wählt. The mixing room is cylindrical with an optimal through knife / height ratio executed. The diameter / heights ratio is according to the speed of the mixer drive and the mix volume of a mixer fill elects.
Antriebsseitig ist der Mischraum verschlossen durch eine Rückwand mit Wellendurchführung und Flansch für den An triebsmotor, die zweite Deckfläche des Zylinders wird durch eine Tür gebildet, die einen freien Zugang zum Mischraum für Wartungs- und Reinigungszweck ermöglicht.On the drive side, the mixing room is closed by a Rear wall with shaft bushing and flange for the An drive motor, the second surface of the cylinder is through a door is formed giving free access to the mixing room for maintenance and cleaning purposes.
Der Austrag des fertigen Formstoffs aus dem Mischer erfolgt durch das bzw. die umlaufenden Mischwerkzeuge, in dem ein Segment des Zylindermantels des Mischraums durch einen An trieb, z. B. einen Pneumatikzylinder, horizontal verschoben wird. Der Formstoff wird dadurch tangential zum Zylinder mantel des Mischraums ausgetragen.The finished molding material is discharged from the mixer through the rotating mixing tool (s) in which a Segment of the cylinder jacket of the mixing room by an drove, e.g. B. a pneumatic cylinder, moved horizontally becomes. The molding material becomes tangent to the cylinder coat of the mixing room discharged.
Der gesamte Mischraum ist mit einer verschleißschützenden Auskleidung, vornehmlich aus Kunststoff, versehen.The entire mixing room is covered with a wear protection Lining, mainly made of plastic.
Der Vertikalmischer verfügt über Dosiereinrichtungen, sowie pneumatische und elektrische Steuereinrichtungen, die eine optimale Betriebsführung sichern.The vertical mixer has metering devices, as well pneumatic and electrical control devices, the one ensure optimal operational management.
Die Erfindung soll mit nachfolgendem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden, die dazugehörige Zeichnung zeigt inThe invention is intended with the following embodiment are explained in more detail, the associated drawing shows in
Fig. 1: eine Gesamtansicht der Vorrichtung, Fig. 1: an overall view of the apparatus,
Fig. 2: eine schematische Darstellung des Mischbehälters in einer Vorderansicht, Fig. 2 is a schematic illustration of the mixing vessel in a front view,
Fig. 3: ein Mischwerkzeug. Fig. 3: a mixing tool.
Die Vorrichtung zum Mischen körniger Güter mit Flüssig keiten ist Bestandteil eines Hochleistungsmischers, der in seiner Gesamtheit in der Fig. 1 dargestellt ist.The device for mixing granular goods with liquids is part of a high-performance mixer, which is shown in its entirety in FIG. 1.
Der Mischer besteht aus dem Mischbehälter 1, in vertikaler Bauweise ausgeführt, ihm ist ein Getriebemotor 2 als An trieb der Werkzeugträgerscheibe 3 zugeordnet.The mixer consists of the mixing tank 1 , designed in a vertical design, it is a geared motor 2 as the drive to the tool carrier disk 3 assigned.
Die gesamte Einheit stützt sich durch eine Unterkonstruk tion 4 auf dem feststehenden Mischgerüst 5 ab. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann das Mischgerüst 5 auch fahrbar gestaltet sein.The entire unit is supported by a substructure 4 on the fixed mixing stand 5 . In another exemplary embodiment, the mixing stand 5 can also be designed to be mobile.
Aus der Fig. 1 ist weiterhin die Mischertür 6 ersichtlich, ebenso das parallel zur Mischerwelle angeordnete Misch werkzeug 7 sowie die antriebsseitige Rückwand des Mischer raumes 14.From Fig. 1, the mixer door 6 can also be seen, as well as the mixing tool 7 arranged parallel to the mixer shaft and the drive-side rear wall of the mixer chamber 14 .
Die Fig. 2 zeigt den zylinderischen Mischbehälter 1, dessen Mittelachse in der Achse der Mischerwelle liegt, die Werkzeugträgerscheibe 3, das Mischwerkzeug 7, sowie die konstruktiv gestalteten Stege 8, die Werkzeugträger scheibe 3 und das Mischwerkzeug 7 verbinden. Fig. 2 shows the cylindrical mixing container 1 , the central axis of which lies in the axis of the mixer shaft, the tool carrier disc 3 , the mixing tool 7 , and the structurally designed webs 8 , the tool carrier disc 3 and the mixing tool 7 .
Diese Figur zeigt weiterhin, daß unmittelbar entlang der zylinderischen Mischbehälterwand 9 das Mischwerk zeug 7 umläuft.This figure also shows that the mixer 7 passes directly along the cylindrical mixing container wall 9 .
Das Mischwerkzeug 7 ist dabei keilförmig ausgebildet und bildet mit der Tangente, die an die zylinderische Mischbehälterwand 9 gelegt ist, einen spitzen Winkel 10. The mixing tool 7 is wedge-shaped and forms an acute angle 10 with the tangent that is placed against the cylindrical mixing container wall 9 .
Das Segment des Zylindermantels des Mischerraum 11 ist in einer von verschiedenen, möglichen Anordnung zu erkennen.The segment of the cylinder jacket of the mixer chamber 11 can be seen in one of various possible arrangements.
Zur Erfindung ist gehörig, daß auf der Werkzeugträger scheibe 3 ein oder mehrere Mischwerkzeuge 7 mit zuge ordneten konstruktiv gestalteten Stegen 8 angeordnet sein können. Bei mehr als einem Mischwerkzeug 7 können die Werkzeuge mit unterschiedlichen Längen ausgebildet sein.It is part of the invention that on the tool carrier disc 3 one or more mixing tools 7 with associated structurally designed webs 8 can be arranged. If there is more than one mixing tool 7 , the tools can be designed with different lengths.
Die Befestigung der Mischwerkzeuge 7 erfolgt über ent sprechende lösbare Schraubverbindungen, die ein Aus wechseln und Umsetzen bzw. Verschieben der Mischwerk zeuge 7 gestatten.The attachment of the mixing tools 7 is carried out via corresponding releasable screw connections, which change an off and implement or move the mixing tool 7 allow.
Die Innenseite des Mischbehälters 1, dabei besonders die zylinderische Mischbehälterwand 9, das Segment 11, die Tür 6 und die antriebsseitige Rückwand des Mischraumes 14 sind mit entsprechenden verschleißfesten Formteilen 12 belegt.The inside of the mixing container 1 , in particular the cylindrical mixing container wall 9 , the segment 11 , the door 6 and the drive-side rear wall of the mixing chamber 14 are covered with corresponding wear-resistant molded parts 12 .
Die unmittelbare Anordnung des Mischwerkzeuges 7 an be zeichneten konstruktiv gestalteten Steg 8 ist in der Fig. 3 dargestellt.The immediate arrangement of the mixing tool 7 to be designed web 8 is shown in FIG. 3.
Gleichfalls ist aus dieser Figur ersichtlich, daß die Werkzeuge 7 mit einer Verschleißschutzschicht 13 ver sehen sind, die im Ausführungsbeispiel aus einem speziell, gefüllten Kunststoff bestehen. Dargestellt ist lediglich ein Mischwerkzeug 7, wobei in der praktischen Ausführung bei mehreren Mischwerkzeugen eine symmetrische Anordnung auf der Werkzeugträger scheibe 3 erfolgt. It can also be seen from this figure that the tools 7 are seen with a wear protection layer 13 , which in the exemplary embodiment consist of a specially filled plastic. Only one mixing tool 7 is shown , with a symmetrical arrangement on the tool carrier disk 3 taking place in the practical embodiment with several mixing tools.
Über die Tür 6 und die antriebsseitige Rückwand des Mischraumes 14 werden die zu vermischenden Bestandteile, insbesondere Gießereisande und flüssige Bindemittel, in den Mischbehälter 1 gegeben.The components to be mixed, in particular foundry sands and liquid binders, are added to the mixing container 1 via the door 6 and the rear wall of the mixing chamber 14 on the drive side.
Gleichzeitig damit wird das Mischwerkzeug 7 in Drehbe wegung versetzt.At the same time, the mixing tool 7 is set in rotary motion.
Das im Mischbehälter 1 befindliche Mischgut wird durch die Bewegung der mit geringem Abstand zur Behälterwand 9 umlaufenden Mischwerkzeuge 7 von der Behälterwand 9 abge hoben und relativ nach innen zur Mischbehältermitte be wegt.The mix contained within the mixing vessel 1 is moved by the movement of the revolving at a small distance from the container wall 9 mixing tools 7 of the container wall 9 abge lifted and be relatively inwardly to the mixing vessel center.
Innerhalb der Mischgutschicht treten dabei, bedingt durch unterschiedliche Beschleunigungen, der Reibungen auf dem Werkzeug 7 sowie der Behälterwand 9 Relativbewegungen auf, die zur intensiven Vermischung des körnigen Gutes mit dem flüssigen Bindemittel führen.Due to different accelerations, the friction on the tool 7 and the container wall 9 occur within the mixed material layer, which lead to intensive mixing of the granular material with the liquid binder.
Zusätzlich bewirkt die Rotationsbewegung des Mischgutes eine dichte Packung der einzelnen Körnern erreicht. Das bedeutet vorteilhafterweise, daß nur geringe Mengen zur Umhüllung des Kornes mit der Flüssigkeit benötigt werden.In addition, the rotation of the mix causes a tight packing of the individual grains is achieved. This advantageously means that only small amounts needed to coat the grain with the liquid become.
Die hohen Reib- und Scherkräfte in der Mischgutschicht führen zu einer intensiven Mischwirkung, wodurch die Mischzeit sehr kurz ist, was sich vorteilhaft auf die Verdampfungsverluste der Flüssigkeiten bzw. ihrer leicht flüchtigen Bestandteile auswirkt. The high friction and shear forces in the mix layer lead to an intensive mixing effect, whereby the Mixing time is very short, which is beneficial the evaporation losses of the liquids or their volatile components.
Die Höhe des Mischwerkzeuges 7 ist kleiner oder gleich der Dicke der sich bei umlaufendem Werkzeug 7 ausge bildenden Mischgutschicht im Mischbehälter 1.The height of the mixing tool 7 is less than or equal to the thickness of the mixture layer in the mixing container 1 that forms when the tool 7 rotates.
Das Mischwerkzeug 7 und der zylinderischen Wand 9 des Mischraums 1 befindet sich nur ein geringer Spalt. Werden mehrere Mischwerkzeuge 7 verwendet, dann ist zwischen den Werkzeugen eine Längenabstufung der Gestalt auszuführen, daß ein Mischwerkzeug die Länge 1 und min destens ein weiteres die Länge von mindestens 1/3 maximal 1/2 hat.The mixing tool 7 and the cylindrical wall 9 of the mixing space 1 are only a small gap. If several mixing tools 7 are used, then a length gradation of the shape is to be carried out between the tools such that a mixing tool has a length of 1 and at least one other has a length of at least 1/3 and at most 1/2.
Zur Erfindung gehörig und von besonders vorteilhafter Ausführung ist, daß das keilförmige Mischwerkzeug 7 in der Bewegungsrichtung eine gewölbte Fläche besitzt, vorzugsweise konvex-gewölbt, die in einem spitzen Winkel 10 zur zylinderischen Wand 9 des Mischraums 1 gerichtet ist.It is part of the invention and of a particularly advantageous embodiment that the wedge-shaped mixing tool 7 has a curved surface in the direction of movement, preferably convex, which is directed at an acute angle 10 to the cylindrical wall 9 of the mixing chamber 1 .
Zwischen der zylinderischen Wand 9 des Mischraums 1 und dem Mischwerkzeug 7 ist ein Freiwinkel ausgebildet.A clearance angle is formed between the cylindrical wall 9 of the mixing space 1 and the mixing tool 7 .
Die Entnahme des Mischguts aus dem Mischraum 1 erfolgt über die freie Öffnung, die ein verschiebbares Segment 11 in der zylinderischen Wand 9 des Mischraums 1 läßt.The mixing material is removed from the mixing chamber 1 via the free opening, which leaves a displaceable segment 11 in the cylindrical wall 9 of the mixing chamber 1 .
Dem Hochleistungsmischer können entsprechende Zusatz einrichtungen zugeordnet werden, die den gesamten Ar beitsablauf rationell gestalten. Zum Arbeitsablauf des Hochleistungsmischers wird ausgeführt, daß der Zyklus des Mischvorganges mit Beginn des Sandeinlaufes startet und das Einlaufen des Sandes in den Mischbehälter 1 bei laufenden Mischwerkzeugen 7 erfolgt. Corresponding additional devices can be assigned to the high-performance mixer, which make the entire workflow efficient. For the workflow of the high-performance mixer, it is stated that the cycle of the mixing process starts at the beginning of the sand inlet and the sand enters the mixing container 1 with the mixing tools 7 running.
In den Sandstrom wird die Flüssigkeit, z. B. ein flüssiges Bindemittel eingespritzt, so daß bereits eine Verteilung im Sand erfolgt.In the sand stream, the liquid, e.g. B. a liquid Binder injected so that there is already a distribution done in the sand.
Die einstellbare Mischzeit beginnt mit dem Ende des Ein laufs des Sandes bzw. der Flüssigkeit.The adjustable mixing time begins at the end of the on course of the sand or the liquid.
Mit dem Ende der Mischzeit wird das Segment 11 des Misch behälters 1 geöffnet und das Mischgut kann aus dem Misch behälter austreten, was vorteilhafterweise durch Einblasen von Druckluft unterstützt wird.With the end of the mixing time, the segment 11 of the mixing container 1 is opened and the mix can emerge from the mixing container, which is advantageously supported by blowing in compressed air.
Der Mischraum wird dadurch annähernd völlig entleert.This almost completely empties the mixing room.
Das Segment 11 wird wieder geschlossen und ein neuer Arbeitszyklus kann beginnen.The segment 11 is closed again and a new work cycle can begin.
Claims (4)
- - auf der Werkzeugträgerscheibe (3) ein oder mehrere konstruktiv gestaltete Stege (8) befestigt sind, die an ihren äußeren Enden keilförmige Werkzeuge (7) tragen,
- - das oder die Werkzeuge (7) parallel zueinander und zur Mischerwelle sich erstrecken, wobei mindestens bei einem der Werkzeuge (7) die Werkzeuglänge an näherend der Höhe des Mischbehälters-Zylinders (9) ist,
- - das oder die Werkzeuge (7) mit geringem Abstand zur zylinderischen Mischbehälterwand (9) konstruktiv ge stalteten Stege (8) befestigt sind, wobei
- - die Werkzeuge (7) mit der gedachten Tangente der Be hälterwand (9) einen spitzen Winkel (10) bilden und umlaufend im Mischbehälter (1) angeordnet sind.
- - On the tool carrier disc ( 3 ) one or more structurally designed webs ( 8 ) are attached, which carry wedge-shaped tools ( 7 ) at their outer ends,
- the tool or tools ( 7 ) extend parallel to one another and to the mixer shaft, the tool length in at least one of the tools ( 7 ) being close to the height of the mixing container cylinder ( 9 ),
- - That or the tools ( 7 ) with a small distance to the cylindrical mixing container wall ( 9 ) constructively designed webs ( 8 ) are attached, wherein
- - The tools ( 7 ) with the imaginary tangent of the loading container wall ( 9 ) form an acute angle ( 10 ) and are arranged all around in the mixing container ( 1 ).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8125 | Change of the main classification |
Ipc: B01F 7/04 |
|
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |