DE2456613B1 - Einrichtung zum kontinuierlichen aufbereiten von koernigem material - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum kontinuierlichen Aufbereiten von körnigem Material, insbesondere zum Mischen von Gießereisanden mit zwei Komponenten eines Bindemittels, bestehend aus einem Vormischer zur Mischung des Sandes mit der ersten Komponente und einem Nachmischer mit Schleuderteller zur Zumischung der zweiten Komponente, welche an einer gemeinsam antreibbaren Welle untereinander angeordnet sind und von einem äußeren, eine gemeinsam durchgehende Kammer bildenden zylindrischen Mantel umschlossen sind.

Beim Mischen von Gießereisanden mit zwei in der Regel flüssigen Komponenten eines Bindemittels ist es von Vorteil, wenn jede der beiden Komponenten mit dem Sand getrennt nacheinander vermischt wird, um ein Verbinden der beiden Komponenten vor der Benetzung mit dem Sand zu verhindern. Hierfür ist z. B. eine Einrichtung bekannt, bei der die beiden Komponenten in zwei verschiedenartigen Mischern nacheinander mit dem Sand vermischt werden. Der Vormischer besteht aus einer horizontal angeordneten Misch- und Förderschnecke, welche durch einen Motor angetrieben wird und den an einem Ende eingebrachten Sand mit der ersten Komponente — dem Härter - mischt und bis zur Eingangsöffnung des Nachmischers transportiert. Dieser besteht aus einer getrennt angetriebenen, senkrecht in einem zylindrischen Gehäuse angeordneten Welle mit daran befestigten Mischorganen, wobei

ίο die zweite Komponente — der Binder — am oberen Ende durch einen Schleuderteller in den Sand eingebracht wird.

Nachteilig bei dieser Einrichtung ist die große und aufwendige Bauweise, der dafür erforderliche Antrieb mit zwei Motoren, der lange Sanddurchlauf und der für die Reinigung und den Unterhalt erforderliche große Aufwand.

Bekannt ist auch eine Einrichtung der eingangs genannten Art (DT-OS 22 36 200), bei der die beiden Komponenten eines Bindemittels kurz nacheinander in den kreisringförmigen Gießereisand-Fallstrahl zugemischt werden, wobei dieser Fallstrahl durch eine aus feststehende Teile gebildete Abgabeöffnung entsteht.
Da beim Einbringen der ersten als auch der zweiten Komponente keine Durchmischung mittels Mischelementen bzw. Mischflügeln erfolgt, entstehen durch ungleichmäßige Verteilung von Härter und Binder ungleichmäßige Sandeigenschaften bzw. Aushärtezeiten.

Im weiteren ist eine Mischeinrichtung zum Einmischen zweier Flüssigkeitskomponenten nacheinander in körniges Material bekannt (FR-PS 15 60 066), bei der Vormischer und Nachmischer an einer gemeinsam antreibbaren senkrecht gelagerten Welle untereinander angeordnet sind.

Die an der Welle angebrachten Mischflügel sind jedoch in einzelnen Kammern angeordnet, wobei jede durch einen zylindrischen Mantel und durch einen mit schlitzartigen Öffnungen versehenen Boden gebildet wird. Nachteilig hierbei ist, daß das Mischgut mit großer Verweilzeit in den einzelnen Kammern lagert, was die Mischzeit verlängert und keine schnelle und verlustarme Umstellung der Mischungsverhältnisse erlaubt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der bereits genannten Nachteile eine einfache und platzsparende Einrichtung zu schaffen, welche das Mischen von Gießereisand mit zwei Komponenten eines Bindemittels bei getrennter Aufgabe im kontinuierlichen Betrieb mit möglichst geringer Totzeit beim Anfahren und Abstellen und geringen Sandverlusten ermöglicht und welche schnell und einfach gereinigt und gewartet werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß ein an der Welle angebrachter Schleuderteller für den Sand mit einem darüber fest angeordneten inneren Mantel eine innere Kammer mit einem Ringspalt bildet und daß am Schleuderteller am Umfang und darunter an der Welle untereinander zueinander versetzt, in axialer Richtung überdeckend und an der Innenwand des äußeren Mantels streifend, Mischelemente und Mischflügel angeordnet sind.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung ergeben sich durch einen von Zufuhrschwankungen unabhängigen, mittels des Schleudertellers und des Ringspaltes erzeugten Gießereisand-Fallstrahl und durch die gute Durchmischung des Mischgutes mittels der Mischelemente nach Einbringung jeder Flüssigkeitskomponente, was bei kurzen Durchlaufzeiten eine

gleichmäßige Einhaltung der Sandeigenschaften gewährleistet.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise vereinfacht dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt eines Ausführungsbeispieles zum Aufbereiten von körnigem Material,

F i g. 2 einen Ausschnitt der in F i g. 1 dargestellten Einrichtung, insbesondere die Zuführeinrichtung für die zweite Komponente im Längsschnitt,

F i g. 3 die Ansicht eines Ausführungsbeispieles eines Mischelementes,

F i g. 4 die Draufsicht des in F i g. 3 dargestellten Mischelementes.

Gemäß dem in F i g. 1 in vereinfachter Darstellung gezeigten Ausführungsbeispiel ist an einem Träger 1 einerseits der Antriebsmotor 3 befestigt und andererseits in der mit dem Träger 1 verbundenen Lagernarbe 2 die gemeinsame Welle 4 des Vormischers 7 und des Nachmischers 8 mittels der Lager 5,6 drehbar gelagert. Der Antrieb der Welle 4 erfolgt durch den Antriebsmotor 3 über den Riementrieb 9. Mit der Lagernabe 2 ist die Grundplatte 10 verbunden, an welcher der für die beiden Mischer eine gemeinsame Kammer 12 bildende zylindrische Mantel 11 leicht lösbar befestigt ist. Am unteren Ende des zylindrischen Mantels 11 ist der Auslaßtrichter 13 angebracht. An der Grundplatte 10 ist ebenfalls der innere Mantel 14 befestigt, welcher aus einem konischen Teil 15 sowie einem, aus einem festen Ring 16 und einem axial verschiebbaren Ring 17 gebildeten zylindrischen Teil besteht. In die durch den inneren Mantel 14 gebildete Kammer führen durch Öffnungen in der Grundplatte 10 das Zuführrohr 18 für den Gießereisand und das Zuführrohr 19 für die erste Komponente des Bindemittels.

Unterhalb des inneren Mantels 14 ist an der Welle 4 der Schleuderteller 20 angeordnet, welcher mit dem Ring 17 des inneren Mantels 14 einen Ringspalt 21 bildet. Zur Einstellung der Breite des Ringspaltes 21 wird der Ring 17 axial verschoben und zum Beispiel mittels in Längsnuten geführten Schraubenbolzen an dem feststehenden Ring 16 des inneren Mantels 14 festgeklemmt. Am Umfang des Schleudertellers 20 sind gegenüberliegend zwei elastische Mischelemente 23 leicht auswechselbar so angebracht, daß sie an der Innenwand 22 des zylindrischen äußeren Mantels 11 streifen. Unterhalb des Schleudertellers sind durch Drahtbügel 25 weitere vier Mischelemente 24 an der Welle 4 befestigt, wobei jeweils zwei tangential zur Welle 4 gegenüberliegend und die beiden anderen darunter um jeweils 90° versetzt zu den beiden ersten angeordnet sind.

Der Vormischer 7 endet unterhalb den Mischelementen 24 und besteht somit aus dem inneren Mantel 14, dem Schleuderteller 20 mit den daran befestigten Mischelementen 23 und den darunter angeordneten Mischelementen 24.

Der daran anschließende Nachmischer 8 zur Zumischung der zweiten Komponente des Bindemittels besteht aus zwei an der Welle 4 mit geringer Distanz angeordneten Schleudertellern 26, aus Mischelementen 27, welche in der Ausführung und Anordnung den Mischelementen 24 entsprechen, sowie aus Mischflügeln 49, von denen mehrere — z. B. sechs — gleichmäßig am Umfang verteilt und zur Achsrichtung derart schräg an der Welle 4 angeordnet sind, daß bei entsprechender Drehrichtung eine Förderrichtung des Mischgutes nach unten entsteht. Die Mischflügel 49 bestehen ebenfalls aus elastischem Material, z. B. Gummiplatten, sind leicht auswechselbar und so angebracht, daß sie an der Innenwand 22 des zylindrischen Mantels 11 streifen.

Zwischen den beiden Schleudertellern 26 befinden sich in der Welle 4 Austrittsöffnungen 28 für die zweite Komponente — zum Beispiel des Binders - welche durch die Welle 4 mittels einer Zuführeinrichtung 29 dem Nachmischer 8 zugeführt wird.

Aus F i g. 2 sind die Einzelheiten der Zuführeinrichtung 29 für die zweite Komponente ersichtlich. Die Welle 4 ist mit einer zentrischen Bohrung 30 versehen, die wiederum durch radiale Bohrungen 31 mit dem durch die beiden Schleuderteller 26 gebildeten Ringraum 32 verbunden ist. In der Bohrung 30 der drehenden Welle 4 ist ein feststehendes Rohr 33 angeordnet, welches in einer auf der die Welle 4 treibenden Riemenscheibe 34 befestigten Lagerbüchse 35 mittels der beiden Lager 36 gelagert ist und durch eine Haltevorrichtung 37 am Mitdrehen gehindert wird. Am unteren Ende des feststehenden Rohres 33 ist ein Öffnungs-Schließ-Ventil 38 angeordnet — im gezeichneten Beispiel ein Kegelsitzventil — welches durch einen am oberen Ende des Rohres 33 angebrachten Zylinder 39 über die mit dem Kolben 40 verbundene Betätigungsstange 41 bei Beaufschlagung des Zylinders 39 mit einem Druckmedium — z. B. Luft — durch die Leitungen 42 bzw. 43 geöffnet bzw. geschlossen werden kann. Die Betätigungsstange 41 ist mittels der Stege 45 im Rohr 33 geführt. Durch die Leitung 44 gelangt die zweite Komponente des Bindemittels in den Ringraum 46 des Rohres 33, wobei die Dichtung 47 diesen gegenüber den Kolbenraum 48 abdichtet.

Anstelle der in F i g. 2 dargestellten Anordnung für die Zuspeisung der zweiten Komponente durch die Welle 4 ist es auch möglich, diese Komponente mittels einer oder mehrerer feststehender Leitungen von außen her in den Raum 32 zwischen den beiden Teller 26 einzuleiten.

F i g. 3 zeigt die Befestigung der Mischelemente 24 bzw. 27 an der Welle 4 in Ansicht und Fig.4 in Draufsicht. Ein Drahtbügel 25 ist mittels eines Klemmstückes 54 und den Schrauben 55 tangential an der Welle 4 befestigt. Am äußeren Ende des Drahtbügels 25 ist eine Halterung 52 aufgeschoben und durch die Federwirkung der Drahtenden festgehalten, wobei die Halterung 52 mit einem Zapfen 56 und einem Klemmbügel 53 versehen ist. Die als Mischelement wirkende quadratische Gummiplatte 50 ist mit ihrer im Zentrum angebrachten Bohrung 51 in dem Zapfen 56 fixiert und durch den Klemmbügel 53 festgeklemmt.

Bei Verschleiß der an der Innenwand 22 des zylindrischen Mantels 11 schleifenden Seite 57 der Gummiplatte 50 kann diese um jeweils 90° gedreht werden, bis alle vier Seiten der Gummiplatte 50 abgenützt sind und diese durch eine neue Gummiplatte ohne großen Aufwand ersetzt wird. Die Lebensdauer eines Mischelementes wird dadurch vervierfacht.

Die Arbeitsweise der in F i g. 1 gezeigten Einrichtung ist wie folgt:

Der aufzubereitende Gießereisand wird aus einem mit einer Dosiereinrichtung versehenen Vorratsbehälter durch die Zuführung 18 dem Vormischer 7 innerhalb des inneren Mantels 14 zugeführt. Gleichzeitig wird durch öffnen eines Ventils die erste Komponente des Bindemittels — z. B. der Härter — über das Zuführrohr 19 mittels einer Dosierpumpe dem mit dem Schleuderteller 20 rotierenden Sand zugeteilt. Durch die hochtourige Rotation des Schleudertellers 20 wird das

Gemisch durch den einstellbaren Ringspalt 21 gegen die Innenwand 22 des zylindrischen äußeren Mantels 11 geschleudert, wobei eine Aufteilung in einzelne Partikel erfolgt und ein ringförmiger Fallstrahl des Gemisches an der Innenwand entsteht, welcher durch die Mischelemente 23 und 24 gutdurchmischt wird.

Im Nachmischer 8 wird die zweite Komponente — z. B. der Binder — zugemischt. Die Zuführung erfolgt mittels einer Dosierpumpe durch die Leitung 44, das Rohr 33 innerhalb der Welle 4 und die Bohrungen 31 zu den beiden Schleudertellern 26, von wo es durch die Schleuderwirkung fein verteilt dem ringförmigen Fallstrahl des Gemisches zugeteilt wird und mit diesem durch die Mischelemente 27 und die Mischflügel 49 gut durchmischt wird, wobei die Mischflügel 49 noch zusätzlich eine Förderwirkung zur Verhinderung von Stauungen erzeugen.

Das kurz vor den Austrittsöffnungen 28 angeordnete Ventil 38 gewährleistet eine genaue Zuteilung der zweiten Komponente auch beim Anfahren bzw. beim Abstellen der Einrichtung, da durch entsprechendes Betätigen des Ventils die Zuteilung beim Anfahren sofort einsetzt bzw. beim Abstellen kein »Nachlaufen« entsteht. Die Zuführung durch die Welle 4 hat den Vorteil, daß keine von außen zu den Schleudertellern 26 führende Rohrleitung das Abnehmen des zylindrischen Mantels 11 behindert.

Die Mischelemente 23, 24 und 27 haben neben einer guten Durchmischung des Sandes mit den beiden Komponenten des Bindemittels zusätzlich die Aufgabe, die Innenwand 22 des zylindrischen Mantels 11 sauber zu halten, was durch das Streifen der elastischen Mischelemente 23, 24,27 an der Innenwand 22 erreicht wird, wobei eine Überdeckung längs der Innenwand durch die jeweils um 9o° längs der Welle 4 versetzt angeordneten Mischelemente eine Krustenbildung vollkommen verhindert, was ein Abnehmen des zylindrischen Mantels 11 zum Zweck der Wartung und Reinigung der Einrichtung wesentlich erleichtert. Durch die, gegenüber starren Mischflügeln verbesserte Mischwirkung der elastischen Mischelemente und die feine Verteilung der beiden Komponenten mittels der Schleuderteller wird eine gute Durchmischung auch bei einer kurzen Bauweise erreicht, was eine erhebliche Reduzierung der Sandverluste ermöglicht.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum kontinuierlichen Aufbereiten von körnigem Material, insbesondere zum Mischen von Gießereisanden mit zwei Komponenten eines Bindemittels bestehend aus einem Vormischer zur Mischung des Sandes mit der ersten Komponente und einem Nachmischer mit Schleuderteller zur Zumischung der zweiten Komponente, welche an einer gemeinsam antreibbaren Welle untereinander angeordnet sind und von einem äußeren, eine gemeinsam durchgehende Kammer bildenden zylindrischen Mantel umschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein an der Welle (4) angebrachter Schleuderteller (20) für den Sand mit einem darüber fest angeordneten inneren Mantel (14) eine innere Kammer mit einem Ringspalt (12) bildet und daß am Schleuderteller (20) am Umfang und darunter an der Welle (4) untereinander zueinander versetzt, in axialer Richtung überdekkend und an der Innenwand des äußeren Mantels (11) streifend Mischelemente (23, 24, 27) und Mischflügel (49) angeordnet sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Zuführrohre (18,19) für den Gießereisand und die erste Komponente innerhalb des inneren Mantels (14) des Vormischers (7) angeordnet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt (21) durch axiale Verschiebung eines Ringes (17) des inneren Mantels (14) einstellbar ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mischelemente (24,27) aus auswechselbaren quadratischen Gummiplatten

(50) bestehen, welche mit einer zentralen Bohrung

(51) in eine Halterung (52) fixiert und mittels eines Klemmbügels (53) an der Halterung festgeklemmt sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untersten an der Welle (4) angeordneten Mischflügel (49) derart schräg gestellt sind, daß bei entsprechender Drehrichtung einer Förderwirkung des Mischgutes nach unten entsteht.