DE2325840A1

DE2325840A1 - Verfahren und vorrichtung zum mischen von stoffen. zusatz zu: 2137277 und zu: 2239475

Info

Publication number: DE2325840A1
Application number: DE2325840A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Prof Dr Ing Boenisch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-05-22
Filing date: 1973-05-22
Publication date: 1974-12-19
Also published as: FR2230400B2; BR7403941D0; JPS59218238A; GB1469699A; SU531477A3; SU575011A3; IT1046038B; DD113456A5; CH585575A5; FR2230400A2; JPS5019621A; JPS6343178B2; DE2325840C2

Description

Köln, den 18. Mai 1973/Bn Io9

Patentanmeldung

des Herrn

Prof.Dr.Ing.Dietmar Boenisch, 51 Aachen, Morillenhang 45

Verfahren und Vorrichtung zum Mischen von Stoffen.

Zusatz zu Patenten (P 21372^77.ο und P 2239475.ö).

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen von Stoffen, insbesondere Gießereiformstoffen in einem schwingenden Behälter, wobei zwei oder mehrere, im wesentlichen kreisförmige Ströme gebildet werden, zwischen denen ein ständiger Austausch vorgenommen wird.

Die vorliegende Erfindung geht von der Aufgabe aus, das Mischen von Stoffen, insbesondere Gießereiformstoffen, nach den den Hauptpatenten zugrundeliegenden Verfahren und Vorrichtungen gegenüber zu verbessern, um zu besseren Durchmischungen in noch kürzerer Zeit zu gelangen. Damit sollen z.B. chemische Reaktionen, die in den Mischungen erwünscht sind, höchstens nur zü^J einem geringen Teil bereits im Mischer selbst ablaufen. Zugleich soll der Mischer weitgehend wartungsfrei sein und einem geringmöglichen Verschleiß .unterliegen. Schließlich sollen in dem Mischbehälter bei einfacher Bau*·

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art keine beweglichen Mischwerkzeuge vorhanden sein und die Lösung soll anwendbar sein bei Chargen-, aber auch bei Durchlaufmischern. Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Mischen von Stoffen, insbesondere Gießereiformstoffen, in einem schwingenden Behälter, wobei zwei oder mehrere, im wesentlichen kreisförmige Ströme gebildet werden, zwischen denen ein ständiger Austausch vorgenommen wird, erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß als Mischwerkzeug im Behälter sich in Richtung der Schwingachse des Behälters erstreckende sowie mit dem schwingenden Behälter verbundene und mit schwingende Förderschaufeln entlang einer Kreis- oder Ellipsenlinie in räumlicher Anordnung nach Art eines Schaufelrades zur Erzeugung von Luftströmen in einem Winkel im Bereich zwischen tangentialer und radialer Einstellung angeordnet sind.

In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung sind die Außenkanten der Schwingförderschaufeln des Mischwerkzeuges der Bewegungsrichtung des das Mischwerkzeug umströmenden Mischguß zugewandt.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Schau— ferln einer räumlicher Anordnung, wie sie als routierende Schaufeln in Gebläsen zur Erzeugung von Luftströmen Anwendung finden, z.B. bei Axialgebläsen, Lufttirbinenschaufeln oder Querstromgebläsen, in hervorragendem Maße geeignet ist, als feststehendes und schwingendes Mischwerkzeug in einem

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Mischer das Mischgut in kürzester Zeit zu mischen und aufzubereiten.

Die Wirkung der in der vorbesehriebenen räumlichen Anordnung vorhandenen Schwingförderschaufeln ist so hervorragend, daß es in manchen Fällen, insbesondere bei kleineren Mischeinheiten, ausreicht, lediglich die Schaufeln als Mischwerkzeug in Schwingungen um Achsen, die parallel oder im wesentlichen parallel zu den Achsen verlaufen, in Schwingungen zu versetzen und somit den die Schaufeln umgebenden Mischbehälter stillstehen zu lassen. Es ist jedoch besonders vorteilhaft, auch den die Schaufeln umgebenden Mischbehälter zugleich mit den Schaufeln durch einen gemeinsamen Antrieb in Schwingungen zu versetzen, um den Antrieb und eine teilweise Durchmischung durch die Behälterwand zu nutzen. Dadurch wird in dem gesamten Mischer ein "Fluidatbett" erzeugt und auch ein Anbacken von Mischgut an der Behälterwandung vermieden.

Die Mischerachaufeln bilden offene Kanäle, sie können geradlinig, aher auch gekrümmt sein. Besonders vorteilhaft sind sie profiliert.

Die erfindungsgemäße Lösung beinhaltet somit, zusätzlich zur Bewegung, die das Mischgut durch die schwingende Behälterwandung erhält, Schwingschaufeln vorzusehen, denen nicht

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lediglieh die Aufgabe zukommt, einen Strom oder mehrere Ströme in schichtförmige Teilströme zu unterteilen und diese Teilströme mit relativer Verschiebung zueinander zu einem weiteren Strom zusammenzuführen, sondern auch die Aufgabe zukommt, das Mischgut anzutreiben. Die Erfindung schlägt somit das Prinzip einer während des Mischzyklus ständig wiederholten Probenteilung durch mehrere SchwingfOdersehaufein in einem durch hochtourige Schwingung des Misehbehälters erzeugten Fluidatbett aus dem Mischgut vor. Zusätzlich zur Wandung des Mischbehälters, die bei ihrer Schwingung das Mischgut auf einer Kreislinie fördert, fördert jede einzelne Schaufel das Mischgut durch Friktionsantrieb entlang seiner Oberfläche in Richtung der Schwingebene. Das durch die schwingende Behälterwandung im Lockerzustand gehaltene und in der Schwxngungsebene auf einer Kreislinie oder annähernden Kreislinie geförderte Mischgut wird somit zusätzlich durch die mit dem schwingenden Behälter verbundenen und somit mit diesem schwingenden Förderschaufeln bewegt. Zugleich wird bei der Förderung durch die Schwingförderschaufeln der Strom in mehrere Teilströme unterteilt, wozu besonders vorteilhaft mehr als zwei Schwingförderschaufel vorhanden sind. Der aus den Teilschichten des Ausgangsstroms gebildete Strom wird zur Erhöhung der Mischintensität durch weitere Verwirbelung besonders vorteilhat dem Ausgangsstrom gegenüber in anderer Richtung weggeführt. Dabei erfolgt die Wegführung des aus den Teilschiehten

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des Ausgangsstroms gebildeten Strom dem Ausgangsstrom gegenüber vorteilhaft in einer anderen Ebene, insbesondere in einer um 9o Grad gekippten Ebene.

In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß der kreisende Strom durch die Schwingförderschaufeln in schichtförmige Teilströme unterteilt, in Richtung zur Schwingachse des Behälters geführt und besonders vorteilhaft in Rfchtung der Schwingachse des Behälters weitergeleitet wird.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen anhand einiger Ausführungsbeispiele näher·erläutert. Sie beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausbildungsformen, vielmehr sind weitere, im Rahmen der Erfindung liegende Abwandlungen möglich.

Es zeigen:

Pig. 1 eine Mischeinrichtung in der Ansicht von oben, Pig. 2 dem Mischer nach Pig. 1 in perspektivischer und im

wesentlichen chematiscner Darstellung, Pig. 3 einen vertikalen Schnitt durch den Mischbehälter nach

Fig. 1 entsprechend der dortigen Linie II1-III, Pig. 4 einen gegenüber Fig. 3 abgewndelten Mischbehälter

mit Abschlußdeckel und zentralen Ableitungsrohr, Fig. 5 in perspektivischer Darstellung eine Abwandlung des

Mischers der Darstellung nach Fig. 2 gegenüber, Fig. 6 eine Oberansicht eines Mischbehälters ähnlich der Ausbildung nach Fig. 1,

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Pig. 7 einen Mischbehälter in Gestalt eines länglichen Troges,

Fig. 8 in Oberansicht einen weiteren Mischebhälter,

Fig. 9 in Oberansicht einen weiterhin abgewandelten Mischbehälter ,

Fig.Io in Oberansicht einen weiterhin abgewandelten Mischbehälter,

Fig.11 in Oberansicht einen weiterhin abgewandelten Mischbehälter,

Fig.12 den Mischbehälter nach Fig.11 in vertikalem Schnitt entsprechend der dortigen Linie XII-XII.

In der Beschreibung der erfindungsgemäßen Mischeinrichtungen wird allein von den prinzipiellen Anordnungen ausgegangen. Antriebe, Beschickungs- und Entleerungsmöglxchkeiten, Elemente der Schwingtechnik usw., werden nicht gesondert beschrieben, soweit der Stand der Technik oder in den älteren Anmeldungen beschrieben sind.

Fig. 1 zeigt in einem Mischbehälter Io Schwxngförderschaufeln 11, 11a, lib usw., die auf einer Kreislinie 12 angeordnet sind und zu dieser Kreislinie einen Winkel im Bereich zwischen tangentialer und radialer Ausrichtung haben. Die gedachte Kreislinie 12 kann auch an den AuAenkanten oder den Innenkanten der Schwxngförderschaufeln angesetzt werden. Vorhanden ist somit eine räumliche Anordnung der Schwxngförderschaufeln, wie sie bei Laufrädern in Gebläsen zur Erzeugung von Luftströmen bekannt ist.

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Der Behälter Io wird durch einen Exenter oder Unwuchtantrieb hoehtourig in kreisförmige Schwingungen versetzt, wie dies in den Anmeldungen P 21 37 277.O bzw. P 22 39 beschrieben ist, So wird beispielsweise bei einer Rotation des Exzenter oder Unwuchtantriebes entgegen dem Uhrzeiger die Wandung des Schwingbehälters Io an dem in Fig. 1 angegebenen Punkt A auf der Kreislinie B in Schwingungen versetzt. Obwohl nur ein Punkt A zu dieser Betrachtung herausgegriffen wird, führt die Wandung des Behälters Io diese Schwingungen auf der gesamten Kreislinie bzw. auf gesanter Fläche aus.· Ebenso führt das Mischwerkzeug in Gestalt der Schaufeln diese Schwingungen in gleicher Weise aus.

Eine derartige Kreis- ojäer Ellipsensehwingung ist Voraussetzung für das Arbeiten aller erfindungsgemäßen Mischeinrichtungen. Daher kann auf die wiederholte Darstellung in den nachfolgend ausgeführten Anwendungsbeispielen verzichtet werden.

Der Durchmesser des Kreises B wird bestimmt durch die Exzentrizität des Exzenters. Das in dem Behälter vorhandene Füllgut führt dann Umdrehungen in angegebener Pfeilrichtung C in Uhrzeigersinn durch. Die Fördergeschwindigkeit nimmt mit dem Sehwingkreisdurchmesser zu, insbesondere steigt sie aber mit der Schwingungszahl. Mit der Fördergeschwindigkeit steigt die Mischgeschwindigkeit, so daß sich Schwingungs-

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antrieb von mehreren l.ooo Umdrehungen pro Minute für hohe Mischleistungen gut bewähren. Schwingkreisdurchmesser von wenigen mm reichen aus.

Mit 14 ist die Schwingachse bezeichnet. Hier handelt es sich um eine gedachte Achse, die mit der Längsachse eines zylindrischen Mischbehälters zusammenfällt.

Die Schwingförderschaufeln 11, nach Pig. I sind sechs solcher Schwingförderschaufel dargestellt, sind mit dem Mischbehälter fest verbunden und schwingen mit diesem.

Pie Schwingförderschaufeln können aus Metall, Kunststoff oder gummibeschichtetem Metall bestehen. Sie können mit dem Mischbehälter aus gleichem oder anderen Materialien bestehen und durch gießen, schweißen, verschrauben oder dergleichen verbunden sein. Außerdem ist es möglich, die Schwingforderschaufel 11 zu einer baulichen Einheit zusammenzufassen und diese Einheit in einen Mischbehälter 1 zu setzen und mit diesem durch Verschraubung oder dergleichen Befestigung zu verbinden. Dabei kann die Verbindung am Boden des Misehbehälters Io vorhanden sein. Es ist aber auch möglich, die Schwingförderschaufeln nicht an dem Boden zu befestigen, sondern an der Deckelplatte, mit der der Mischbehälter oben abgeschlossen wird, so daß die Schwingforderschaufeln von oben nach unten ragen und dabei vorteilhaft

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zum Baden des Mischbehälters einen geringen Abstand aufweisen.

Die Figuren 1 und 3 zeigen, daß die frei in das Mischgut hineinragenden, sich in Längsrichtung der Schwingachse er? streckenden Schwingförderschaufeln, deren Außenkante 111 der Bewegungsrichtung des das Mischwerkzeug umströmenden Mischgutes zugewandt sind, den Strom des Mischgutes entlang der Innenwandung des Mischbehälters im Uhrzeigersinn in schichtförmige Teilströme entsprechend der Anzahl der Schaufeln unterteilen und diese Teilströme mit relativer Verschiebung zueinander zu einem weiteren Strom in der Mitte des Mischwerkzeuges im Bereich der Schwingachse 14 zusammenführen. Dieser aus den Teilströmen zusammengesetzte Strom wird indsr Mitte des Mischbehälters, d.h. in dem von den Mischwerkzeugen in Gestalt der Schaufeln umschlossenen Bereich beispielsweise nach oben abgeführt, wie das aus Pig» hervorgeht, und somit in einer anderen Ebene als der Ausgangsstrom. Nach Pig. 1 sprudelt der Formstoff, der in dem
schwingenden Behälter einen lockeren Zustand hat, oberhalb der Schwingförderschaufeln nach aussen, so daß er durch diese später erneut nach innen rückgeführt und nach oben gefördert wird.

Die einzelnen Schwingförderschaufeln erstrecken sich in Richtung der Schwingachse 14 oder im wesentlichen in Richtung

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-der Schwingachse 14. Sie bilden einen Winkel zueinander, so daß zwischen ihnen offene Kanäle 15, 15a, 15b usw. vorhanden sind. Es kann auch dargelegt werden, daß die SchwingfOrderschaufeln nach Fig. 1 in Richtung zur Behältermitte hin verjüngende Kanäle für das Mischgut haben oder ein Mischwerkzeug darstellen, bei dem die einzelnen Schauferln in Längsrichtung der Schwingachse 14 angeordnet, einen Raum umschließen. Dieser von den Schwingförderschaufeln umschlossene Raum soll besonders vorteilhaft kleiner sein als der die Schwingförderschaufeln umgebende Raum bzw. der Raum zwischen Innenwand des Mischbehälters Io und den ringförmig angeordneten Mischwerkzeugen. Dadurch ergibt sich für das Mischgut innerhalb der Mischwerkzeuge eine höhere Strömungsgeschwindigkeit.

Die ständige und hochtourige Schwingung des Mischers, bestehend aus Mischbehälter und Mischwerkzeug, führt einerseits zufolge des schnell aufeinanderfolgenden Vordrängens und wieder zurückweichens der Mischelemente zu einem hohen Lockerzustand des Mischgutes ("Pluidatbett") und andererseits zu einer Förderung des Mischgutes sowohl an der Innenwand des Mischbehälters als auch an den Schwingförderschaufeln. Die Aussenkante der Schwingförderschaufeln ist zur Erreichung eines hohen Mischerfolges der durch die Mischbehälterwand erreichten Strömung des Mischgutes zugerichtet, wie Fig.l zeigt.

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Jede einzelne Schwingförderschaufel Il schält aus dem umgebenen Mischgut 13 eine Schicht desselben durch seine Aussenkante ab und fördert diese in den Innenraum 16 des Mischwerkzeuges. Dadurch wird in schneller Aufeinanderfolge eine der Anzahl der Schwingförderschaufeln entsprechende Anzahl von Schichten im Innenraum 16 des Mischwerkzeuges übereinandergerollt bzw. verschoben und, zufolge- eines beträchtlichen Förderdrucks der Schwingförderschaufeln, unter ständiger und schneller Umdrehung nach oben gefördert und fein gefächert und verwirbelt im oberen Mischerteil wieder aus dem Mischwerkzeug ausgetragen. Der Materialfluß ist in Fig. 3 durch Pfeile angedeutet. Die ständige und mit hoher Geschwindigkeit ablaufende Probenteilung und Untermischung innerhalb und ausserhalb des Mischwerkzeuges führt zu ausserordentlich hohen Mischgenauigkeiten, ohne daß eine Bewegung des Mischwerkzeuges innerhalb des Mischbehälters erfolgt.. Das Mischprinzip ist einfach und wirksam zugleich.

Bei der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung ist die Scheingebene zur Erzeilung'eines hohen Mischerwirkungsgrades der von den Schwingförderschaufeln erwarteten Förderrichtung möglichst weitgehend parallel. Da die Schaufeln in den meisten Fällen in das Innere des Mischwerkzeugs gerichtet fördern sollen, liegt die Schwingunsebene dann möglichst rechtwinklig oder in annähernder Lage zur Längsachse des Misch-

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Werkzeuges.

Die Mischwirkung der erfindungsgemäßen Mischwerkzeuge hängt in hohem Maße vom Anstellwinkel und der Breite der Schwingförderschaufeln sowie von der Spaltbreite X, die sie zwischeneinander bilden, ab. Vorzugsweise nimmt die Anzahl der das Mischwerkzeug bildenden Schwingförderschaufeln mit dem Durchmesser des Mischbehälters zu. Ein Kleinmischer mit 5 Liter Inhalt wird z.B. mit sechs Schaufeln auskommen, wie das in den Eig. 1 bis 3 dargestellt ist. Die Mischzeiten bis zu vollständiger Homogenität liegen bereits bei ca. 3·οοο Schwingungen pro Minute bei Io bis 15 Sekunden.

Fig. 4 zeigt eine besondere vorteilhafte Entleerungsmöglichkeit des Schwingmischers, die sich aus den besonderen Gegebenheiten der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung ableitet. Der Fluidatzustand des durch hochtourige Schwingung &"verflüssigten") Mischgutes sowie sehr schnelles Nachfördern des Mischgutes in den Innenraum 16 des erfindungsgemäßen Mischwerkzeuges schaffen beste Voraussetzungen für ein Herausdrücken oder Heraussaugen des fertiggemischten Gutes mittels Preß- oder Saugluft. Hierzu muß der Mischbehälter Io mit einem Deckel 17 während des Entleerungsvorganges verschlossen sein. Durch Aufbringen von Druckluft durch eine gesonderte Zuführung lö fließt die Mischung unter Schwingung bereits bei verhältnismäßig geringen Drücken aus dem Auslaßrohr 19 und kann direkt zur Stelle der

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Weiterverarbeitung der Mischung transportiert werden.

Chemisch härtende. Giessereiformstoffe z.B. können aus dem Mischer auf schnellstem und kürzesten Wege direkt in den Form- oder Kernkasten geblasen oder geschossen werden, so daß die Reaktionszeit der Formstoffmischung vorteilhafterweise sehr kurz eingestellt werden kann, wodurch eine hohe Produktivität erreicht wird. Die hohe Fließfähigkeit des Formstoffes im schwingenden Mischer ergibt schon bei Schießdrucken von ca. 2 atü ausreichende Kernfestigkeiten, wohingegen mit konventionellen Kernschießmaschinen heute üblicherweise ca. 5 atü verwendet werden. Hierdurch sind stark vereinfachte Schießmaschinen und hohe Drucklufteinsparungen möglich.

Beim Einsatz der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung gleichzeitig als Kern- und Formschießmaschine für chemisch härtende Giessereiformstoffe ergibt sich ein weiterer wichtiger Vorteil durch die Verhinderung des Zusammenbackens von aushärtenden Mischungen im schwingenden Mischer. Kalthärtende Formstoffe aus Sand, Harz und Härter, die als überschüssige Restmischung für die Herstellung einer Form oder eines Kernes unverbraucht bleiben und konventionelle Mischer verstopfen würden, können im SChwingmischer durch ständige Umwälzung durch das erfindungsgemäße Mischwerkzeug':nicht zusammenbacken. Die einzelnen Sandkörnchen bleiben durch -Schwingungsbeaufschlagring bis nach Beendigung der chemischen Reaktion ■ getrennt und können von der nachfolgenden Frischmischung ohne Nachteil aufgenommen werden.

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-Das erfindungsgemäße und in den Grundelementen, in Pig.l bis 3 beschreibene Mischwerkzeug kann durch einige Abwandlungen besonderen Anforderungen entsprechen. Aus einer Vielzahl von Möglichkeiten seien nachfolgend einige als Beispiel genannt.

Fig. 5 zeigt in räumlicher Darstellung ein Mischwerkzeug, dessen Schwingförderschaufeln im Gegensatz zu Fig. 2 in ihrem oberen Teil in einem Rohr 2o auslaufen/Eine derartige Anordnung unterbindet des seitliche Eintreten des Mischgutes im oberen Teil, wie es durch die Pfeile in Fig. 3 beschrieben ist. Hierdurch wird die vertikale Mischbewegung intensiviert, indem das Gut stets in der Höhe des Mischerbodens abgegangen und auf die Mischgutoberfläche abgegeben wird.

Während die Breite des Kanals 15 in Fig. 1 und 2 zwischen den einzelnen Schwingförderschaufeln im allgemeinen gleich ist, kann diese jedoch auch zur Erreichung besonderer Mischbilder ungleich sein. Fig. 6 zeigt, daß der Schaufelabstand an einer Stelle größer ist, wodurch sich eine erhebliche Breite des Kanals 21 ergibt. Hierdurch wird bewirkt, daß das Mischgut durch die engen Kanäle 15 in das Innere 16 des Mischwerkzeuges eingefördert wird, durch den breiten Kanal 21 jedoch seitlich und nahezu über die ganze Länge aus diesem wieder austritt. Damit tritt das Gut nicht wie in Fig. 3 gezeigt, bevorzugt aus dem oberen Ende und im wesentlichen über der Mischgutoberfläche, sondern seitlich innerhalb des

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Mischgutes aus dem Mischwerkzeug aus, wie es die Pfeile 22 in Fog. b andeuten.

Auch können die einzelnen Schwingförderschaufeln 15 nach oben verjüngt oder verwunden oder schräggestellt sein, wodurch sich die Breite der Kanäle 15 in Richtung der Werkzeuglängsachse verbreitern oder verengen, so daß die Zonen des Eintritts und Austritts des Mischgutes gezielt in optimale Bereiche des Mischbehälters verlegt werden können. Beispiele dieser Art sind durch Zeichnungen nicht besonders beschrieben.

So ist es auch möglich, das in Fig. 3 gezeigte Mischbild umzukehren, indem das Mischwerkzeug mittels Deckels oben geschlossen und zum Behälterboden mit Abstand versehen wird.

.Die bisher beschriebenen Beispiele betreffen vertikal gerichtete Mischbehälter und Mischwerkzeuge. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann jedoch auch horizontal oder zur Horizontalen geneigt betrieben werden.

Eine wie in Fig. 6 ausgebildetes, dort jedoch in vertikaler Anordnung betriebenes Mischwerkzeug kann in horizontaler Lage für einen leistungsfähigen Durchlaufmischer in der Anordnung nach Fig. 7 Anwendung finden.

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Ein in Fig. 7 horizontal gerichteter Mischbehälter Io
enthält über seine gesamte Länge mehrere starr an den
Stirnwänden befestigte S chwingf orders chaufe'ln 11 und
schwingt in vertikaler Ebene, wie es der angegebene
Punkt A und seine KreisSchwingungsbahn B andeutet.Entsprechend der angenommenen Schwingungsrichtung fördern die einzelnen Schwingförderschaufeln 11 Teilströme des Mischguts, wie in Fig. 7 durch Pfeile gezeigt, in Richtung zur Mitte des Werkzeuges. Das Werkzeug ist nach oben
zufolge fehlender Schaufeln geöffnet, so daß das gemischte und verwirbelte Gut in dieser Richtung aus dem Werkeug austreten kann. Es wird zufolge der Schwingung der Behälterwand Io und des Werkzeuges ständig gedreht, erneut von den äusseren Schaufelkanten erfasst, aufgeteilt und gemischt. Hierdurch ergibt sich ein hervorragender Mischeffekt

An der Stelle 23 des Durchlaufmisehers nach Fig. 7 werden durch nicht näher bezeichnete Zuteilorgane die einzelnen zu vermischenden Komponenten, z.B. Quarzsand, Harz und Härter zugesetzt.

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Die gesamte Mischung bewegt sich durch den ständigen Zulauf unter Durchmischung schraubenlinienförmig durch den Mischtrog und tritt aus dem Überlauf 24 aus.

Durch Parallelschalten mehrerer Horizontaldurchlaufmischer beispielsweise der in Fig. 7 beschreibenen Ausbildung,, können besondere Vorteile erreicht werden. Beispielsweise kann Sand und Harz in dem ersten und Sand und Härter in einem zweiten Mischer gemischt werden, so daß innerhalb der Mischbehälter noch keine Reaktionen ablaufen können. Die homogenen Vormischungen können dann in einem einfachen Nachmischer schnell vermengt werden.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellten vertikal gerichteten Chargenmischer können mit größerer Mischgeschwindigkeit nur kleinere Chargenmengen bewältigen. Mischer mit größeren Kapazitäten arbeiten nach dem gleichen erfindungsgemäßen Prinzip, erfordern zur Erhöhung der Mischgeschwindigkeit Jedoch entsprechend ihrer Größe zwei oder mehrere Mischwerkzeuge. Diese Lösung ist durch in- oder nebeneinander gesetzte Mischwerkzeuge zu erreichen.

Fig. 8 zeigt einen Mischbehälter 10 mit zwei ineinandergesetzten Werkzeugen, bestehend aus den auf der Kreislinie 26 angeordneten Schaufeln Ha, 11b, 11c usw. sowie aus den auf der inneren Kreislinie 27 angeordneten Schaufeln» Die Schaufeln sind teilweise profiliert und gekrümmt dargestellt.

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Fig. 9 zeigt, daß auf einer Kid-slinie jeweils in Abständen Gruppen von Werkzeugen angeordnet sind und auch in der Mitte, des Behälters ein Werkzeug vorhanden ist.

Eine wie in Fig. 9 dargestellt, -als Chargenmischer geeignete Konstruktion kann durch einfache Maßnahmen in einen Durchlaufmischer umgewandelt werden. Infolge der Kreisschwingung B der Wandung 10 bewegt sich das Mischgut im Uhrzeigersinn in angegebener Pfeilrichtung C. Durch Einbau einer Stauwand 28 in Verbindung mit einem Überlauf 29 oder einer andersartigen Austragsvorrichtung wird aus dem Mischer eine der an den Stellen JO und 31 zulaufenden Menge an zu mischenden Komponenten entsprechende Menge gemischtes Gut abgegeben.

Ein Durchlaufmischer mit hoher Leistung und hoher Mischgenauigkeit ergibt sich durch ein Hintereinanderschalten mehrerer Vertikal chargenmischer der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Grundausführung.

Fig. 10 zeigt einen solchen Mischer bestehend aus 12 Einzelmischern. Die einzelnen Mischbehälter 10 haben vertikale geschlitzte und somit Durchlauföffnungen 32a, 32b, 32c usw., so daß bei 33, 34 und 35 einlaufende Mischkomponenten in der angenommenen Pfeilrichtung C unter Ducchmischung in jedem Einzelmischer den Gesamtmischer ββ durchlaufen können. Das Mischgut wird aus dem mit 37 bezeichneten Einzelmischer ausgetragen, dessen Wand zur Verhinderung eines weiteren Durchlaufes

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an der Stelle 38 geschlossen ist. Die Mischgenauigkeit eines derartigen Durchlaufmisehers steigt mit der Mischintensität der Einzelmischer und ihrer Anzahl.

Ein sehr wirkungsvoller Durchlaufmischer mit hoher Leistung zeigt Pig. 11 in der Ansicht von oben und Fig. 12 in Seitenansicht. Dieser Mischer ist bevorzugt für feuchte oder schwach oder stärker klebende Komponenten oder Vormischungen geeignet, die bei Mischerstillstand aus Schlitzen geringere Breite nicht rieseln. Dieser Vertikaldurchlaufmischer ist z. B. zum Nachmischen von Vormischungen aus Sand, Harz und Sand-Härter hervorragend geeignet,, weil er die Vormischungen erst im Augenblick des Einschaltens des Mischers zusammenführt, so daß im stillstehenden Mischer keine Reaktionen ablaufen können. Ein weiterer wichtiger Vorteil besteht darin, daß das Nachlaufen der Vormischungen beim Abschalten sofort unterbrochen wird und die Fertigmischung restlos nach unten herausfällt, so daß keine reagierenden Mischungsreste im Mischer verbleiben. Mit diesem Vertikaldurchlaurraischer können beliebig große Mengen'Fertigmischung fein dosiert augenblicklich entnommen werden, und stehen jederzeitzur Verfügung. Damit eignet sich dieser Mischtyp z. B. in der Gießerei - Industrie in hervorragender Weise zur Form- und Kernherstellung nach dem sog· Kaltharzverfahren.

Das Schnittbild Fig. 11 zeigt die enge VerwandEchaft mit dem Grundtyp nach Fig. 1. Dieser Mischer ist lediglich dahingehend

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abgeändert, daß jeweils zwei Denachoarre ücnwijugioraerschauieni 11a, η D xiacn außen zu eo.ner geaenioouenen Kammer verounuen smu, ueren Querocnnxtb aus ütromungstecnnischen u-runaen gerunueu ausgebildet Ist. So entstehen, wie Fig. 11 zeigt, eine Reihe von nebeneinander liegenden Kammern 10a, 10b, 10c usw. die unten mit einem Boden 38 (Figo 12) verschlossen sind. Das gesamte System kann mit.einem Mantel 10 zusätzlich zusammengefaßt werden. Die Schwingung entspricht der in Fig. 1 dargestellten.

Die Mischkomponenten, hier mit D und E bezeichnet, werden.über nicht dargestellte Zuteilorgane, z. B. Plastikschläuche von größerem Durchmesser, in aufeinanderfolgender Reihenfolge den einzelnen Kammern des Mischwerkzeuges ständig zugeführt, d. h. beispielsweise erhalten die Kammern D eine Zugabe von Sand und Harz, während die Kammern E eine Zugabe von Sand und Härter erhalten.

Der Innenraum für die Fertigmischung F hat die gleiche Funktion wie der Innenraum 16 in Fig. 1. Der Boden 59 des Innenraums des Vertikgcldurchlaufmischers ist jedoch trichterförmig geöffnet, so daß die unter Schwingung aus den Längsschlitzen schichtförmig austretenden Mischkomponenten D und E sich ständig überlagern und wie in Fig. 12 durch Pfeile dargestellt verwirbeln und unter schraubenförmiger Bewegung nach unten ausgetragen werden. Der Vertikaldurchlaufmischer mit Antrieb kann

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zweckmäßigerweise beweglich angeordnet sein, so daß er direkt zur Füllung eines darunterstehenden Gießereiformkastens geführt werden kann. Sofern dieser Mischer als Nachmischer für Vormischungen aus Sand- Hare- und Sand-Härter arbeitet, können die Vormischungen mittels anderer Durchlaufmischer, z. B. den nach Fig, 7, 9 oder 10 dargestellten, gefertigt werden.

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Claims

Ansprüche

vly Vorrichtung zum Mischen von Stoffen, insbesondere Gießereiformstoffen, in einem schwingenden Behälter, wobei zwei oder mehrere, im wesentlichen kreisförmige Ströme gebildet werden, zwischen denen ein ständiger Austausch vorgenommen wird, Zusatz zu den Patenten ... (Patentanmeldungen P 21 37 277.0 und P 22 J39 475.8), dadurch gekennzeichnet, daß als Mischwerkzeug ein Behälter sich in Richtung der Schwingachse des Behälters 10 erstreckende sowie mit dem schwingenden Behälter 10 verbundene und mitschwingende Förderschaufeln 11 entlang einer Kreis- oder Ellipsenlinie 12 in räumlicher Anordnung nach Art eines Schaufelrades zur Erzeugung von Luftströmen in einem Winkel im Bereich zwischen tangentialer und radialer Einstellung vorhanden sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkanten (111) der Schwingförderschaufeln (11) des Mischwerkzeuges der Bewegungsrichtung des das Mischwerkzeug umströmenden Mischguts (1J) zugewandt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Schwingförderschaufeln offene Kanäle (15) bilden.

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4. vorn οηυ any, nacxi Auopi-uch ι, dadurch g e κ e η η z e j. c η η e t, aaii &ich aie bchwingi orderschaurexn (ii) iioer einem Bereich von mehr als der halben Länge des Behälters in Richtung der Schwingachse (14) erstrecken.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Schwingforderschaufeln (11) ein sich in deren Richtung erstreckendes Ableitungsrohr (19) angeordnet und der Mischbehälter (10) durch einen Deckel (17) mit einer Luftzuführungsleitung (18) abschließbar ist
6. Vorrichtung nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingforderschaufeln (11) an ihren oberen Enden von einem Ring (20) umgeben sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß auf einer Kreislinie (26) eine Vielzahl von Schwingförderschaufeln (11) im Bereich zwischen tangentialer und radialer Ausrichtung zia dieser angeordnet sind und innerhalb dieses Kreises auf einer vorzugsweise konezantrischen Kreislinie (27) weitere Schwingförderschaufeln (11) im Bereich zwischen tangentialer und axialer Erstreckung angeordnet sind (Fig. 8).
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer im Abstand zur Innenwand des

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Mischbehälter (10) angeordneten Kreislinie jeweils auf Kreislinien und zu diesen zwischen tangentialer und radialer Einstellung angeordneten Gruppen von Schwingförderschaufeln (11) als Werkzeuge angeordnet sind (Fig.9).
9« Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem horizontalen länglichen Trog (10) im Bereich des Bondens und in einem Abstand dazu sich in Längsrichtung der Schwingachse sich über oder im wesentlichen über die Länge des Mischbehälters erstreckende, auf einer Kreislinie zwischen tangentialer und radialer Erstreckung zu dieser Kreislinie angeordnete Schwingförderschaufeln (11) angeordnet sind (Fig. 7).
10. Vorrichtung nach Ansprtc h1, dadurch gekenn zeichnet, daß auf einer Kreislinie in einem Abstand zueinander Gruppen von Schwingförderschaufeln (11) angeordnet sind, die j^eils auf einer Kreislinie angeordnet, sich im Bereich zwischen tangentialer und radialer Richtung zur zugeordneten Kreislinie erstrecken und die Gruppen von Schwingförderschaufeln im Abstand zu diesen von im Querschnitt ringförmigen bzw. annähernd ringförmigen Behältern umgeben sind, wobei im Bereich der Kreislinie, auf denen sich die Gruppen von Schwingforderschaufeln befinden, Verbindungsöffnungen in den Behältern angeordnet sind (Fig.10).

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11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Mischbehälter eine Vielzahl von Mischkammern für unterschiedliche Stoffe angeordnet sind, die in einen von den Mischkammern umschlossenen zentralen Schacht münden.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Schacht eine nach unten gerichtete Auswurföffnung hat.

1J. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (15) zwischen benachbarten Schaufeln (11) eine unterschiedliche Breite haben.

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