DE2002641A1 - Mischmaschine mit tellerfoermigem Mischgutbehaelter - Google Patents

Description

• Mischmaschine mit tellerförmigen Mischgutbehälter Zusatz zu Patent ............
• (Pat.-Anmeldung P 1941831.6) Gegenstand der Hauptanmeldung ist eihe Nischmaschine mit einem tellerförmigen Mischgutbehälter, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Mischwerkzeugsystem aus einem flachen, an dem freien Ende der Achae des Mischwerkzeugsystems angeordneten Rotationskörper mit darin im wesentlichen vertikal aufgenommenen Stäben besteht.
• Die Erfindung hat eine weitere Ausgestaltung dieser Misohmaschine mit der Aufgabe zum Gegenstande, den Einsatzbereich zu erweitern und mit der Maschine gleichzeitig eine Sonditionierung des Mischgutes, wie Kühlung, Trocknung, Erwärmung und Befeuchtung oder chemische Behandlung vornehmen zu können.
• Zu diesem Zweck sieht die Erfindung bei der Mischmaschine gemäß der Hauptanmeldung vor, daß die Welle des Mischwerkzeugsystems von einem bis in den Einzugsbereich der Stäbe reichenden Rohr von kleinerem Durchmesser als der Diametralabstand der Stäbe zugeben und das dei Einzugsbereich abgewandte Rohrende an eine Über. oder Unterdruckgascquelle angeschlossen ist.
• Durch den Anschluß des Rohres an eine Gasquelel erreicht man, daß die von dem hochtourigen Wirbler aufgeschlederten Mischgutteilchen allseitig von dem durch den Einzugsbereich beförderten Gasstrom bestrichen werden und die gewünschte Behandlung an der Teilchenoberfläche sich in kürzester Zeit vollzieht.
• Die Mischmaschine nach der Erfindung ist für zahlreiche Zwecke einsetzbar. Ein besonders zweckmäßiger Anwendungsfall ist die rasche Kühlung von Gießereiformsand, wofür Man bisher verschiedenerlei Sandaufbereitungsgeräte, wie einen schnellaufenden Elevator mit erweitertem Elevatorrohr, Kühltrommeln und Sandschleudern verwendet hat. FUr die Formsandkühlung ist auch der Einsatz einer Mischmaschlne bekannt, bei der an der gummibelegten Wand des fest stehenden Mischtellers Voller ait Stahllaufflächen umlaufen, die den Sand verreiben, welcher von schnell rotierenden Schaufeln gegen die Voller hochgeschlaudert wird. Von eine. nebon der Mischmaschine angeordneten Kühlventilator wird Luft unter niedrigem Druck in eine Luftkammer am Boden des Mischers und dann unter und durch die Mischeleemnte getrieben. Voraussetzung ist ein feststehender Mischteller, weil die Durchführung des Kühlluftverteilungssystems durch einen rotierenden Teller außerordentliche Scllwierigkeiten bereiten wurde, insbesondere, da alle im Tellerboden vorgesehenen Gleichdichtungsstellen einem starken Abrieb durch dne ständig aufgewirbelten Sand ausgesetzt wären. Da das Wirblerwerkezug mit dem das Zufuhr- bzw. -Abfuhrrohr von oben in den Mischteller ragt, bestehen keinerlei Schwierigkeiten in dieser Richtung; es kann ohne weites für einen rotierenden Mischteller angewandt werden. Auch ist das Mischwerkzeugsystem in seinem ganzen Aufbau sehr einfach und daher im Bedarfsfall leicht auszubauen und auszubessern.
• Für die Zwecke der Erfindung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß die Stäbe aus im Rotationskörper gehalterten radial gerichteten und sich nach oben verJUngenden Platten bestehen, d.h. ähnlich Vertilatorflügeln gestaltet sind, so daß sie die Gasstromförderung invorteilhafter Weise unterstützen. Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform sind die Platten etwa trapezförmig, und zwar verlaufen die Außenkanten der Platten lotrecht zur Ebene des Rotationskörpers und ihre Innenkanten unter einem Winkel hierzu schräg auswärts nach oben. Zweckmäßig besitzen diese trapezförmigen Platten am freien oberen Ende eine rechteckige Verlängerung, in deren Bereich das Rohr in den von den Platten umgrenz- ten zylindrischen Raum hineinragt.
• Zur Versteifung empfiehlt es sich, Platten zu verwenden, die an ihrem Fuß einen abgewinkelten Grundriß haben.
• Je nach dem Einsatzzweck der Maschine ist das die Werkzeugwelle umgebende Rohr an eine geeignete Gasquelle anzuschliessen. Im Falle der Formsandkühlung kann Lufteinblasung oder Luftabsaugung angewandt werden. In beiden Fällen wird der vom Wirbler mit sehr hoher Geschwindigkeit-umgewälzte Sand durch einen Luftstrom von ebenfalls hoher Geschwindigkeit hindurchgeführt und jedes einzelne Sandkorn wird einer sehr turbulenten Luftumspulung ausgesetzt, so daß vorhandene Feuchtigkeit verdunstet und dementsprechend Wärme absorbiert wird.
• Zu bevorzugen ist die im wesentlichen gasdichte Abdeckung des Nischgutbehälters und Anschluß seines Innenraumes an eine Unterdruckquelle, 80 daß die Luft aus dem Mischtellerraum abgesaugt wird und dort ein Unterdruck entsteht. Gleichzeitig wird so der Austritt von Staub oder Dampf an der Übergangsstelle zwischen dem rotierenden Mischteller und seiner Abdeckungen vermieden. Da die durch das Rohr eingesaugte Aussenluft sich im Einzugsbereich des Wirblers ausdehnt, wird der Kühleffekt erhöht,. während beim Einblasen von Luft diese am Gebläse eine Temperaturerhöhung infolge Verdichtung erfährt und damit das Temperaturgefälle zwischen Luft und zu kühlendem Gut vermindert wird. Die bei Anwendung der Absaugung erzielte Ausschaltung einer Staub- und Gasbelästigung im Aufstellungsraum ist besonders vorteilhaft, wenn sur Materialbehandlung neben oder statt Luft chemisch wirksame Gase oder Dämpfe durch das Material geleitet worden sollen.
• Soll die Mischmaschine nach der Erfindung zu einer stärkeren Trocknung des Mischgutes herangezogen werden, so wird durch das Rohr zweckmäßig heißes Gas, z.B. heiße Luft,-eingeblasen. Je höher die Gasgeschwindigkeit ist, desto stärker ist naturgemäß die Wärmeübertragung an den Berührungsflächen. Da das schnellaufende Mischwerkzeug erhebliche Energie in das Mischgut einleitet, tritt beim Aufprall der Teilchen auf die rotierenden Werkzeugplatten eine Teilchenzerkleinerung auf, die gegenüber den bisher für gleichartige Zweclce verwendeten Kollermaschinen den Vorteil der Anwendung einer größeren Schichthöhe und damit besseren Ausnutzung des Mischtellers von gleichem Durchmesser bietet.
• Die Erfindung bietet ferner den Vorteil, daß Mischprozesse und Erwärmungs-, Trocken- und Kühlprozesse, die bisher in getrennten Apparaturen nacheinander durchzuführen waren, gleichzeitig inI.einer Maschine vorgenommen werden können, was eine erhebliche Einsparung an Investitionskosten und Raumbedarf bedeutet.
• Die Ausführung der Maschine im einzelnen richtet sich nach der jeweiligen Aufgabenstellung bei dem betreffenden Mischgut. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit der Einführung der Gase durch das Rohr unter Überdruck und gleichzeitige Anlegung von Unterdruck an den Mischraum. Bei der Kühlung von Formsand oder ähnlichem Mischgut kann es zweckmäßig sein, neben der Einsaugung der Luft durch das Rohr nach der Erfindung in der Tellerseitenwand nahe dem Tellerboden Lufteintrittslöcher vorzusehen, um das Behandlungsgut Zusätzlich zu belüften. Um einen unerwünschten Materia-laustritt durch diese öffnungen bei nichteingeschaltetem Saugzugzu verhindern, wird zweckmäßig um den Teller ein die Lochreihe umgebender Ringkanal ton solcher Höhe angeordnet, daß 48 durch die Löcher austretende Material nicht überfließen kann. Bei Einschaltung des Saugzugventilators wird dann das im Ringkanal befindliche Material in den Mischteller zurückgesaugt.
• Die Maschine nach der Erfindung kann auch zur Granulierung oder Pelletisierung schmelzflüssiger Massen, wie Mischdünger, verwendet werden. Soweit hierbei ein Entzug von Feuchtigkeit erforderlich ist, arbeitet man mit Einführung von heißer Luft oder trocknet zunächst mit Heißluft und kühlt dann mit Kaltluft. Wenn man das hochtourige Mischwerkzeugsystem gemäß der Erfindung in einen Gegenstrommischer oder Zentrifugalmischer einbaut, so können in einer solchen Maschine rieselfreie steife Tonpasten mit etwa 40 % Wassergehalt für hochwertige feuerfeste Produkte aufbereitet werden. Das gleiche gilt für andere plastische oder flüssige Nassen, wie Farbpasten oder farbige Kreidemischungen. Schließlich kann die Maschine nach der Erfindung auch für chemische Behandlungen herangezogen werden; beispielsweise kann bei der Kunstdüngerherstellung auch Ammoniak statt Luft durch das Rohr eingeleitet werden, um eine Ammonisierung des Düngemittels zu bewirken. Selbstverständlich kann mit der Luft auch ein Nebel oder Dampf, z.B. von Ldsungsmitteln eingeblasen werden, wenn dies beispielsweise bei der Mischung von Kunstdüngern erwünscht ist.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnungen.
• Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung in teilweise geschnittener Seitenansicht.
• Fig. 2 zeigt in größerem Maßstab eine bevorzugte Ausführungsform des Mischwerkzeugsystems.
• Fig. 3 zeigt im Schnitt eine Ausführungsform der Erfindung, dessen schrägstehenden Mischgutbehälter mit überkritischer Drehzahl angetrieben wird.
• Fig. 4 ist ein Grundriß der Maschine nach Fig. 3.
• Wie bei dem Gegenstand der Hauptanmeldung besitzt de rotierende Mischgutbehälter 1 einen Boden 2 mit mittiger Entleerungsöffnung 4 und einer zylindrischen Umfangswand 3.
• Das Mischwerkzeug 5 ist an einer Drehachse 6 befestigt.
• Das eigentliche Mischwerkzeug besteht aus dem scheibenförmigen Rotationskörper 7, an dessen äußerem Umfang gemäß der bevorzugten Ausführungsform radial gerichtete, sich nach oben verjüngende trapezförmige Platten 28 befestigt sind. Wie au Fig. g ersichtlich, sind diese Platten im Grundriß abgewinkelt. Der in Drehrichtung gesehen unter einem Winkel zu dem äußeren Plattenteil angestellte innere Teil dient zur Versteifung der Platten gegenüber den hohen Prallbeanspruchungen bei der hochstourigen Rotation des Werkzeuges. In ihrem am stärksten beaufschlagten oberen Teil besitzen die Platten 28 einen Belag 29 aus hochverschleißfestem Material.
• Die Drehachse 6 des Werkzeuges ist von einem gleichachsigen Rohr 30 umgeben, das gemäß Fig. 2 undrehbar gehaltert ist.
• Der Antrieb des in Pfeilrichtung drehenden Mischgutbehälters 1 erfolgt in an sich bekannter Weise mittels Reibradtreibriemen oder Zahnkranz und Ritzel. Die Drehachse 6 wird in gleie cher oder entgegengesetzter Richtung wie der Mischgutbehälter 1 von einem nicht dargestellten separaten Motor mit wesentlich höherer Drehzahl als der Mischteller angetrieben. Die offene Oberseite des Behälters 1 ist von einer feststehenden Staubhaube 31 überdeckt, die eine Durchbrechung für die Hindurchführung der Drehachse 6 und Halterung des Rohres 30 sowie über einer zweiten Durchbrechung einen Absaugtutzen 33 trägt, der an die Saugseite eines nicht dargestellten Gebläses angeschlosen ist. Die Abdichtung des Rohres 30 gegenüber der Staubhaube 31 bereitet keine Schweirigkeiten, da innerhalb des Mischgutbehälterraumes Unterdruck herrscht.
• Gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach den Figuren 3 und 4 ist das Rohr 30 drehbar angebracht und nicht aus dem Behälter 1 herausgeführt, sondern endet innerhalb des Mischgutbehälters 1. Es ist mittels Streben 32 an den Platten 28 befestigt und seine Oberkante ist durch eine äußeren Ringflansch 34 versteift. Auch die Verbindung der Streben 32 mit den Platten 28 und dem Rohr 30 erfolgt zweckmäßig durch Verschweißen. In geringem Abstand über dem Ringflansch befindet sich ein Einlaßkegelstumpf 35 etwa auf der Höhe der Verkzeugnabe 36. Am oberen Teil des Kegelstumpfes 35 ist ein Einlaußstuzen 37 angeschlossen, der die Staubhaube 31 durchsetzt. Bei dieser Ausführungsform ist keine Abdichtung zwischen Staubhaube und Einlaßstutzen erforderlich, weil beide feststehen. Das Vorhandensein eines geringen Spaltes zwischen dem rotierenden Rohr 30 bzw. dem Ringflansch 34 und dem feststehenden Kegelstumpf 35 ist unschädlich, weil es bedeutungslos ist, wenn außer der durch den Stutzen 37 angeaugten Gasmenge noch eine geringe zusätzliche Gasmenge durch diesen Spalt in das umlaufende Rohr 30 eingezogen wird.
• Sofern die Mischmaschine mit dem Werkzeug nach der Erfindung zur Kühlung und/oder Trocknung des Materials dienen soll, kann es zweckmäßig sein, die Behälterwand 3 gemäß Fig. 1 in ihren unteren Teil mit runden oder schlitzuförmigen Lochungen 37 zu versehen, durch die mittels des Saugzuggebläses zusätzlich Luft in das zu behandelnde Material eingesaugt wird.
• Wenn der Saugzug abgeschaltet ist, sorgt eine die Lochreihe umgebende Auffangrinne dafür, daß austretendes Material nicht überfließen kann und bei Wiedereinschaltung des Saugzuges in den Behälter zurückgesaugt wird.
• Mit einer gemäß der Erfindug ausgerüsteten Maschinen können auch sohr gute Aufbereitungseffekte erzielt werden, und im Vergleich zu früher benutzten Kollermaschinen können bei gleichem Schlüssdurchmesser die Schichthöhe und damit die nutzbare Füllung um das Drei- bis Sechsfache gesteigert werden.
• Der Aufbereitungseffekt ist abhängig von der pro Zeiteinheit in das Behandlungsgut eingeleiteten energie, beispielsweise können in der Maschine je 100 kg Füllmaterial etwa 10 bis 20 Kw Energie eingeführt werden.

Claims (13)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Mischmaschine mit tellerförmigem Mischgutbehält.r, in den ein um eine exzentrische Achse rotierendes, zwangsweise eine Relativbewegung zum Mischteller erfarendes Mischwerkzeugsystem ragt, das aus einem flachen, am freien Ende der Achse des Mischwerkzeugsystems angeordneten Rotationskörper mit darin im wesentlichen vertikal aufgenommenen Stäben besteht, nach Patent ...... (Patentanmeldung P19441831.6) dadurch gekennzeichnet, daß die Velle des Mischwerkzeugsystems von einem bis in den Einzugsbereich der Stäbe reichenden Rohr von kleinerem Durchmesser als der Diametralabstand der Stäbe umgeben und das dem Einzugsbereich abgewandt. Rohrende an eine Über- oder Unterdruckgasquelle angeschlossen ist.

, 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe aus im Rotationskörper gehalterten radial gerichteten und sich nach oben verjüngenden Platten.- bestehen.

3. Maschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkanten d/er Platten lotrecht zur Ebene des Rotationskörpers und ihre Innenkanten unter einem Winkel hierzu schräg auswärts nach oben toriaufen.

4. . Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die trapezförmigen Platten an freien oberen Ende eine recht.

eckige Verlängerung haben, in deren Bereich das Rohr in den von den Platten umgrenzten zylindrischen Raum hineinragt.

5. Maschine nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten an ihrem Fuß einen abgewinkelten Grundriß haben.

6. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischgutbehälter eine im wesentlichen gasdichte Abdeckung besitzt und sein Innenraum an eine Unterdruckquelle angeschlossen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Einzugsbereich abgewandte Rohrende an eine Heizgasquelle angeschlossen ist.

8. Maschine nach Anapruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Tellerseitenwang nahe dem Tellerboden Lufteintrittehoher vorgesehen sind. ,

9. Maschine nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen die Lochreihe umgebenden Ringkanal.

10. Maschine nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr mit dem Mischwerkzeugsystem starr verbunden ist.

11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr an seinem unteren Ende mit den Stäben oder Platten fest verbunden ist.

12. Maschine nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Rohr mit seinem oberen Ende an einen ortsfesten, vorzugsweise die Behälterabdeckung durchsetzenden buft- oder Gaseinlaßstutzen anschließt.

13. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß daß Rohr stromlinienförmigen Querschnitt hat.

L e e r s e i t e