DE2325840C2

DE2325840C2 - Vorrichtung zum Mischen von Stoffen

Info

Publication number: DE2325840C2
Application number: DE2325840A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Prof. Dr.-Ing. 5100 Aachen Boenisch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-05-22
Filing date: 1973-05-22
Publication date: 1984-11-22
Also published as: BR7403941D0; SU575011A3; CH585575A5; GB1469699A; JPS5019621A; DD113456A5; JPS59218238A; FR2230400A2; FR2230400B2; DE2325840A1; JPS6343178B2; IT1046038B; SU531477A3

Description

Die Erfindung betrifft nach dem Hauptpatent 21 37 277 eine Vorrichtung zum Mischen von Stoffen, insbesondere Gießereiforinstoffen mit einem im wesentlichen vertikal stehenden Behälter für die zu mischenden Stoffe, wobei beim Betrieb jeder Punkt des Behälters auf einer im wesentlichen kreisförmigen Bahn umläuft und der Behälter selbst sich nicht dreht und wobei der Durchmesser der kreisförmigen Bahn und die Umlaufgeschwindigkeit so gewählt sind, daß das Mischgut sich im entgegengesetzten Drehsinn der kreisförmigen Bahn im Behälter bewegt und mit strömungslenkenden Einbauten im Behälter, die fest mit ihm verbunden sind.

Die vorliegende Erfindung geht von der Aufgabe aus, die Vorrichtung zum Mischen nach dem Hauptpatent 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 zu einem geringen Teil bereits im Mischer selbst ablaufen. Zugleich soll der Mischer weitgehend wartungsfrei sein und einem geringstmöglichen Verschleiß unterliegen. Schließlich sollen in dem Mischbehälter bei einfacher Bauart keine beweglichen Mischwerkzeuge vorhanden sein. Auch soll die Vorrichtung anwendbar sein bei Chargen-, aber auch bei Durchlaufmischern.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Vorrichlung zum Mischen von Stoffen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Einbauten als Förderschaufcln ausgebildet sind, die entlang einer Kreis- oder Ellipsenlinie nach Art eines Schaufelrades angeordnet sind, wobei die einzelnen Fördcrschaufeln mit im wesentlichen gleichem Abstand voneinander zwischen tangcntialer und radialer Ausrichtung angewinkelt sind und wobei die Außenkanten der Fördcrschaufeln der Strömungsrichtung des Mischgutes zugewandt sind.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Schaufeln einer räumlichen Anordnung, wie sie als rotierende Schaufeln in Gebläsen zur Erzeugung von Luftströmen Anwendung finden, z. B. bei Axialgebläsen, Luftturbinenschaufeln oder Querstromgebläsen, in hervorragendem Maße geeignet ist, als feststehendes und schwingendes Mischwerkzeug in einem Mischer das Mischgut in kürzester Zeit zu mischen und aufzubereiten.

Die Wirkung der in der vorbeschriebenen räumlichen Anordnung vorhandenen Schwingförderschaufeln ist so hervorragend, daß es in manchen Fällen, insbesondere bei kleineren Mischcinhcilcn, 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 Mischbehäl-

tf:r 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 Behälterwand vermieden.

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

Die erfindungsgemäßc Lösung beinhaltet somit, zusätzlich zur Bewegung, die das Mischgut durch die schwingende Behälterwandung erhält, Schwingschaufeln vorzusehen, denen nicht lediglich 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. Nach ier Erfindung wird während des Mischzyklus eine sich ständig wiederholende Probenteilung durch mehrere Schwingförderschaufeln in einem durch hochtoruige Schwingung des Mischbehälters erzeugten Fluidatbett erreicht. 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 Schwingungsebene 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 Schwingförderschaufeln vorhanden sind. Der aus den Teilschichten des Ausgangsstroms gebildete Strom wird zur Erhöhung der Mischintensität durch weitere Verwirbelung besonders vorteilhaft dem Ausgangsstrom gegenüber in anderer Richtung weggeführt. Dabei erfolgt die Wegführung des aus den Teilschichten des Ausgangsstromes gebildeten Stromes dem Ausgangsstrom gegenüber vorteilhaft in einer anderen Ebene, insbesondere in einer um 90° gekippten Ebene.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Mischeinrichtung in der Ansicht von oben,

Fig.2 den Mischer nach Fig. 1 in perspektivischer und im wesentlichen schematischer Darstellung,

F i g. 3 einen vertikalen Schnitt durch den Mischbehälter nach Fi g. 1 entsprechend der dortigen Linie III-UI,

F i g. 4 einen gegenüber F i g. 3 abgewandelten Mischbehälter mit Abschlußdeckel und zentralem Ableitungsrohr,

Fi g. 5 in perspektivischer Darstellung ein; Abwandlung des Mischers der Darstellung nach F i g. 2 gegenüber,

F i g. 6 eine Oberansicht eines Mischbehälters ähnlich der Ausbildung nach F i g. 1,

Fig. 7 einen Mischbehälter in Gestalt eines Hinglichen Troges,

F i g. 8 in Oberansicht einen weiteren Mischbehälter,

F i g. 9 in Oberansicht einen weiterhin abgewandelten Mischbehälter,

Fig. 10 in Oberansicht einen weiterhin abgewandelten Mischbehälter,

Fig. 11 in Oberansicht einen weiterhin abgewandelten Mischbehälter,

F i g. 12 den Mischbehälter nach F i g. 11 in vertikalem Schnitt entsprechend der dortigen Linie XII-XU.

Fig. 1 zeigt in einem Mischbehälter 10 Schwingförderschaufeln 11,Ud, llousw, 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 Außenkanten oder den Innenkanten der Schwingförderschaufeln angesetzt werden. Vorhanden ist somit eine räumliche Anordnung der Schwingförderschaufeln, wie sie bei Laufrädlern in Gebläsen zur Erzeugung von Luftströmen bekannt ist.

Der Behälter 10 wird durch einen Exenter oder Unis wuchtsntrieb hochtourig in kreisförmige Schwingungen versetzt. So wird beispielsweise bei einer Rotation des Exzenters oder Unwuchtantriebes entgegen dem Uhrzeiger die Wandung des Schwingbehälters 10 an dem in F i g. 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 10 diese Bewegungen auf der gesamten Kreislinie aus. Ebenso führt das Mischwerkzeug in Gestalt der Schaufeln diese Bewegungen in gleicher Weise aus.

Eine derartige Kreis- oder Ellipsenbewegung ist Voraussetzung für das Arbeiten aller erfindungsgemäßen Mischeinrichtungen. Daher kann auf die wiederholte Darstellung in den nachfolgend ausgeführten Anwen-

.10 dungsbeispielcn 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 Schwingkreisdurchmesser zu, insbesondere steigt sie aber mit der Schwingungszahl. Mit der Fördergeschwindigkeit steigt die Mischgeschwindigkeit, so daß sich Schwingungsantrieb von mehreren KXX) 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 Fig. 1 sind sechs solcher Schwingförderschaufeln dargestellt, sind mit dem Mischbehälter fest verbunden und schwingen mit diesem.

Die Schwingförderschaufeln können aus Metall,

so 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 Schwingförderschaufei 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 Mischbehälters 10 vorhanden sein. Es ist aber

to auch möglich, die Schwingförderschaufeln nicht an dem Boden zu befestigen, sondern an der Deckelplatte, mit der der Mischbehälter oben abgeschlossen wird, so daß die Schwingfördcrschaufcln von oben nach unten ragen und dabei vorteilhaft zum Boden des Mischbehälters

b¹; einen geringen Abstand aufweisen.

Die F i g. 1 und 3 zeigen, daß die frei in das Mischgut hineinragenden, sich in Längsrichtung der Schwingachse erstreckenden Schwingförderschaufeln, deren Au-

Benkante 111 der Bewegungsrichtung des das Mischwerkzeug umströmenden Mischgutes zugewandt sind, den Strom des Mischgutes entlang der Innenwandung des Mischbehälters im Uhrzeigersinn in schichtförmigc Teilströme entsprechend der Anzahl der Schaufeln unterteilen und diese Teilströmc mit relativer Verschiebung zueinander zu einem weiteren Strom in der Miltc des Mischwerkzeuges im Bereich der Schwingachse 14 zusammenführen. Dieser aus den Tcilströmen zusammengesetzte Strom wird in der Mitte des Mischbehälters, d. h. in dem von den Mischwerkzeugen in Gestalt der Schaufeln umschlossenen Bereich beispielsweise nach oben abgeführt, wie das aus F i g. 3 hervorgeht, und somit in einer anderen Ebene als der Ausgangsstrorn. Nach Fig.¹. sprudelt der Fcrrr.stcff, der in dem schwingenden Behälter einen lockeren Zustand hat, oberhalb der Schwingfördcrschaufeln 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 der Schwingachse 14. Sie bilden einen Winkel zueinander, so daß zwischen ihnen offene Kanäle 15,15a, \5b usw. vorhanden sind. Es kann auch dargelegt werden, daß die Schwingförderschaufeln nach Fig. 1 in Richtung zur Behältcrmiite hin verjüngende Kanäle für das Mischgut haben oder ein Mischwerkzeug darstellen, bei dem die einzelnen Schaufeln 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 10 und den ringförmig angeordneten Mischwerkzeugen. Dadurch ergibt sich für das Mischgut innerhalb der Mischwerkzeuge eine höhere Strömungsgeschwindigkeit.

Die ständige und hochlourige 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 (»Fluidatbett«) und andererseits zu einer Förderung des Mischgutes sowohl an der Innenwand des Mischbehälters als auch an den Schwingförderschaufeln. Die Außenkante der Schwingförderschaufcln ist zur Erreichung eines hohen Mischerfolgcs der durch die Mischbehälterwand erreichten Strömung des Mischgutes zugerichtet, wie Fi g. 1 zeigt.

Jede einzelne Schwingförderschaufel M schält aus dem umgebenen Mischgut i3 cine Schicht desselben durch seine Außenkante ab und fördert diese in den Innenraum 16 des Mischwcrk/.euges. Dadurch wird in schneller Aufeinanderfolge eine der Anzahl der Schwingförderschaufeln entsprechende Anzahl von Schichten im Innenraum 16 des Mischwerkzeuges übcreinandergerollt bzw. verschoben und, zufolge eines beträchtlichen Förderdrucks der Schwingfördcrschaufeln, unter ständiger und schneller Umdrehung nach oben gefördert und fein gefächert und verwirbelt im oberen Mischterteil wieder aus dem Mischwerkzeug ausgetragen. Der Materialfluß ist in F i g. 3 durch Pfeile angedeutet. Die ständige und mit hoher Geschwindigkeit ablaufende Probenleitung 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 Schwingebene zur Erzielung eines hohen Mischerwirkungsgrades der von den Schwingförderschaufeln er-

^r) warteten Förderrichtung möglichst weitgehend parallel. Da die Schaufeln in den meisten Fällen in das Innere des Mischwerkzeugs gerichtet fördern sollen, liegt die Schwingungsebene dann möglichst rechtwinklig oder in iinniihernder Lage zur Längsachse des Mischwcrkzcu-

i» ges.

Die Mischwirkung der erfinduru/sgcniäßcn Mischwerkzeugc hängt in hohem Maße vom Anstellwinkel und der Breite der Schwingförderschaufcln sowie von der Spaltbreilc X, die sie zwischeneinander bilden, ab.

i' Vorzugsweise nimm! die An/ah! der das Mischwerkzeug bildenden Schwingförderschaufeln mit dem Durchmesser des Mischbehälter* zu. Ein Kleinmisehcr mit ^r) LitcY Inhalt wird z. B. mit sechs Schaufeln auskommen, wie das in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist. Bei ca.

3000 Schwingungen pro Minute liegen die Mischzeiten bis zu vollständiger Homogenität bereits bei 10 bis 15 Sekunden.

F i g. 4 zeigt eine vorteilhafte Eintleerungsmöglichkeit des Schwingmischers, die sich aus den besonderen Gegebenheilcn 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

ίο schaffen beste Voraussetzungen für ein Herausdrücken oder Hcraussaugen des fertiggemischten Gutes mittels Preß- oder Saugluft. Hierzu muß der Mischbehälter 10 mit einem Deckel 17 während des Entlccrungsvorgangcs verschlossen sein. Durch Aufbringen von Druckluft

J5 durch eine gesonderte Zuführung 18 fließt die Mischung unter Schwingung bereits bei verhältnismäßig geringen Drücken aus dem Auslaßrohr 19 und kann direkt zur Stelle der Weiterverarbeitung der Mischung transportiert werden.

Chemisch härtende Gießereiformstoffe z. B. können aus dem Mischer auf schnellstem und kürzestem Wege direkt in den Form- oder Kernkasten geblasen oder geschossen werden, so daß die Reaktionszeit der Formsloffmischung vorteilhafterweise sehr kurz, eingestellt werden kann, wodurch eine hohe Produktivität erreicht wird. Die hohe Fließfähigkeit des Formstoffcs 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 Mild siark vcrciüiaCTiic Schicßmaschincn Und hohe Druckluficinsparungcn möglich.

Beim Kinsatz der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung gleichzeitig als Kern- und Formschießmaschinc für chemisch härtende Gießereiformstoffe ergibt sich ein weiterer wichtiger Vorteil durch die Verhinderung des Zusammenbackens von aushärtenden Mischungen im schwingenden Mischer. Kalthärtendc Formstoffe aus Sand, Harz und Härter, die als überschüssige Restmi-

W) schung für die Herstellung einer Form oder eines Kernes unverbraucht bleiben und konventionelle Mischer verstopfen wurden, können im Schwingmischer durch ständige Umwälzung durch das erfindungsgemäße Mischwerkzeug nicht zusammenbacken. Die einzelnen

h5 Sandkörnchcn bleiben durch Schwingungsbcaufschlagung bis nach Beendigung der chemischen Reaktion getrennt und können von der nachfolgenden Frischmischung ohne Nachteil aufgenommen werden.

Das erfindungsgemäße und in den Grundelementen in F i g. I bis 3 beschriebene 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 Schwingförderschaufcln im Gegensatz zu F i g. 2 in ihrem oberen Teil in einem Rohr 20 auslaufen. Eine derartige Anordnung unterbindet das 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 abgefangen und auf die Mischgutoberfläche abgegeben wird.

Während die Breite des Kanals 15 in F i g. I und 2 zwischen den einzelnen Schwingförderschaufcln im allgemeinen gleich ist, kann diese jedoch auch zur Erreichung besonderer Mischbilder ungleich sein. Fig.6 zeigt, daß der Schaufelabsland 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 F i g. 3 gezeigt, bevorzugt aus dem oberen Ende und im wesentlichen über der Mischgutoberfläche, sondern seitlich innerhalb des Mischgutes aus dem Mischwerkzeug aus, wie es die Pfeile 22 in F i g. 6 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 An sind durch Zeichnungen nicht besonders beschrieben.

So ist es auch möglich, das in F i g. 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. Ein wie in F i g. 6 ausgebildetes, dort jedoch in vertikaler Anordnung betriebenes Mischwerkzeug kann in horizontaler Lage für einen leistungsfähigen Durchlaufmischer in der Anordnung nach F i g. 7 Anwendung finden.

Ein in F i g. 7 horizontal gerichteter Mischbehälter 10 enthält über seine gesamte Länge mehrere starr an den Stirnwänden befestigte Schwingförderschaufeln 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 Il Teilströme des Mischguts, wie in F i g. 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 Werkzeug austreten kann. Es wird zufolge der Schwingung der Behälterwand 16 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 Durchlaufmischer nach F i g. 7 werden durch nicht näher bezeichnete Zuteilorgane die einzelnen zu vermischenden Komponenten, z. B. Quarzs.ind, I lar/. und Härter zugesetzt.

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 Horizontaldurchlaufmischcr beispielsweise der in Fig. 7 beschriebenen Ausbildung, können besondere Vorteile erreicht wer-K) den. 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 ι^r. N achmischcr schnell vermengt werden.

Die in Fi g. I und 2 dargestellten vertikal gerichteten Chargenmischer können mit größerer Mischgeschwindigkcit 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.

F i g. 8 zeigt einen Mischbehälter 10 mit zwei ineinandergesetzten Werkzeugen, bestehend aus den auf der Kreislinie 26 angeordneten Schaufeln 11a, lift, llcusw. sowie aus den auf der inneren Kreislinie 27 angeordneten Schaufeln. Die Schaufeln sind teilweise profiliert und gekrümmt dargestellt.

Fig.9 zeigt, daß auf einer Kreislinie 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 öder 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 30 und 31 zulaufenden Menge an zu mischenden Komponenten entsprechende Menge gemisehtes Gut abgegeben.

Ein Durchlaufmischer mit hoher Leistung und hoher Mischgenauigkeit ergibt sich durch ein Hintereinanderschalten mehrerer Vertikalchargenmischer der in F i g. 1 bis 3 dargestellten Grundausführung. F i g. 10 zeigt einen solchen Mischer bestehend aus 12 Einheimischem, Die einzelnen Mischbehälter 10 haben vertikale geschlitzte und somit Durchlauföffnungen 32a, 32ft. 32c- usw, so daß bei 33, 34 und 35 einlaufende Mischkomponenten in der angenommenen Pfeilrichtung C unter Durchmischung in jedem Einzelmischer den Gesamtmischer 36 durchlaufen können. Das Mischgut wird aus dem mit 37 bezeichneten Einzelmischer ausgetragen, dessen Wand zur Verhinderung eines weiteren Durchlaufes an der Stelle 38 geschlossen ist. Die bo Mischgenauigkeit eines derartigen Durchläufmischers steigt mit der Mischintensität der Einzelmischer und ihrer Anzahl.

Ein sehr wirkungsvoller Durchlaufmischer mit hoher Leistung zeigt Fig. 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 geringerer Breite nicht rie-

sein. 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 Einschaltcns des Mischers zusammenführt, so daß im stillstehenden Mischer ^₁ 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 i<> verbleiben. Mit diesem Vertikaldurchlaufmischcr können beliebig große Mengen Fergigmischung fein dosiert augenblicklich entnommen werden, und stehen jederzeit zur Verfugung. Damit eignet sich dieser Mischtyp, z. B. in der Gießerei — Industrie — in hervorragender i-> Weise zur Form- und Kernherstellung nach dem sog. Kaltharzverfahren.

Das Schnittbild F i g. 11 zeigt die enge Verwandschaft mit dem Grundtyp nach Fig. 1. Dieser Mischer ist lediglich dahingehend abgeändert, daß jeweils zwei bcnachbarte Schwingförderschaufeln Wa, Wb nach außen zu einer geschlossenen Kammer verbunden sind, deren Querschnitt aus strömungstechnischen Gründen gerundet ausgebildet ist. So entstehen, wie Fig. 11 zeigt, eine Reihe von nebeneinander liegenden Kammern 10a, lOfc, 10c usw. die unten mit einem Boden 38 (Fig. 12) verschlossen sind. Das gesamte System kann mit einem Mantel 10 zusätzlich zusammengefaßt werden. Die Schwingung entspricht der in F i g. 1 dargestellten.

Die Mischkomponenten, hier mit D und £f bezeichnet, jo 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 Ferligmischung Fhat die gleiche Funktion wie der Innenraum 16 in Fig. 1. Der Boden 39 des Innenraums des Vertikaldurchlaufmischers ist jedoch trichterförmig geöffnet, so daß die unter Schwingung aus den Längsschlitzen 15 schichtförmig austetenden 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 Vcrtikaldurchlaufmischer mit Antrieb kann 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, Harz, und Sand-Härter arbeitet, können die Vormischungen mittels anderer Durchlaufmischer, z. B. den nach F i g. 7, 9 oder IO dargestellten, gefertigt werden.

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Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

bO

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Mischen von Stoffen, insbesondere Gießereiformstoffen mit einem im wesentli- chen vertikal stehenden Behälter für die zu mischenden Stoffe, wobei beim Betrieb jeder Punkt des Behälters auf einer im wesentlichen kreisförmigen Bahn umläuft und der Behälter selbst sich nicht dreht und wobei der Durchmesser der kreisförmigen Bahn und die Umlaufgeschwindigkeit so gewählt sind, daß das Mischgut sich im entgegengesetzten Drehsinn der kreisförmigen Bahn im Behälter bewegt, mit Strömungslenkenden Einbauten im Behälter, die fest mit ihm verbunden sind. Zusatz zu Patent 21 37 277, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbauten als Förderschaufeln (11) ausgebildet sind, die entlang einer Kreis- oder Ellipsenlinie (12) nach Art eines Schaufelrades angeordnet sind, wobei die einzelnen Förderschaufeln mit im wesentlichen glei- chem Abstand voneinander zwischen tangcntialer und radialer Ausrichtung angewinkelt sind und wobei die Außenkanten der Förderschaufeln der Strömungsrichtung des Mischgutes zugewandt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingförderschaufeln (11) an ihren oberen Enden von einem Ring (20) umgeben sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der einzelnen Schaufeln ungleich ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Kreislinie (26) eine Vielzahl von Schwingförderschaufeln (11) im Bereich zwischen tangentialer und radialer Ausrichtung zu die- ser angeordnet sind und innerhalb dieses Kreises auf einer vorzugsweise konzentrischen Kreislinie (27) weitere Schwingförderschaufeln (11) im Bereich zwischen tangentialer und axialer Erstreckung angeordnet sind (F i g. 8).

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer im Abstand zur Innenwand des Mischbehälters (10) angeordneten Kreislinie jeweils auf Kreislinien und zu diesen zwischen tangentialer und radialer Einstellung angeordneten Grup- pen von Schwingförderschaufeln (11) als Werkzeuge angeordnet sind (F i g. 9).

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem horizontalen länglichen Trog

(10) im Bereich des Bodens 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 Schwingförderschaufein (11) angeordnet sind (Fig. 7).

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Kreislinie in einem Abstand zueinander Gruppen von Schwingförderschaufeln

(11) angeordnet sind, die jeweils auf einer Kreislinie t>o angeordnet, sich im Bereich zwischen tangcntialer und radialer Richtung zur zugeordneten Kreislinie erstrecken und die Gruppen von Schwingfördcrschaufeln im Abstand zu diesen von im Querschnitt ringförmigen bzw. annähernd ringförmigen Behäl- ιγ> tern umgeben sind, wobei im Bereich der Kreislinie, auf denen sich die Gruppen von Schwingförderschaufeln befinden, Vcrbindungsöffnungen in den

Behältern angeordnet sind (F ig. 10).

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter druckdicht verschließbar ist, in den Behälter eine Luftzuführungsleitung mündet, in dem von den Förderschaufeln umgebenen Raum ein Ableitungsrohr für das Mischgut angeordnet ist und das Ableitungsrohr in einen Formkasten mündet.