DE2534388C2

DE2534388C2 - Mischer zum Herstellen von Schlämmen

Info

Publication number: DE2534388C2
Application number: DE2534388A
Authority: DE
Inventors: Ulrich 6100 Darmstadt-Eberstadt Krause
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-08-01
Filing date: 1975-08-01
Publication date: 1980-01-03
Also published as: DE2534388B1; DE2534388A1; FR2319411B1; FR2319411A1; CH611201A5

Description

Die Erfindung betrifft einen im kontinuierlichen Durchlauf betriebenen Mischer zum Herstellen von Schlämmen oder dergleichen, mit einem liegend angeordneten, einen Guteinlauf aufweisenden Misch-Irog, indem zwei parallel zueinander verlaufende in entgegengesetztem Drehsinn umlaufend angetriebene Wellen angeordnet sind, die mit etwa gleichen Mischbiättern besetzt sind, weiche zum überwiegenden Teil derart angestellt sind, daß sie das Mischgut längs des Mischtroges zu einem stirnseitig vorgesehenen Ablauf fördern, wobei der übrige Teil der Mischblätter entgegen der HauptströmUng des Mischgutes fördernd angestellt ist

Es sind, insbesondere aus dem Sektor der Aufbereitungsund hier besonders der Mischtechnik, DoppeU mischschnecken, bekannt, die als Transportmitte! mit mischender Charakteristik verwendet werden.

Die Ausbildung dieser Doppelmischschnecken weist eine meist mehr fördernde als mischende Charakteristik auf, die insbesondere in der Formgebung der kombinierten Misch-Förderorgane ihren Niederschlag findet. Diese sind als fördernde Schnecken geformt, wobei sie während des schraubenförmigen Vortriebes de- Gutes dieses gleichzeitig — etwa nach der Art einer Pflugschar

ίο — umwälzen. Die Drehrichtung der beiden parallel angeordneten Schnecken, deren Arbeitsbereiche ineinandergreifen, ist dabei üblicherweise so bestimmt, daß das Gut mittig zwischen den beiden Schneckenwellen 9uf dem Grund des Schneckentroges bei Vermengung der beiden Gutströme zusammengeführt, und dann von den Schneckenelementen wieder erneut erfaßt, in zwei volumenmäßig gleiche Teile geteilt und nach außen in Richtung der Trogwandungen geführt werden.

Diese Ausführung eignet sich beispielsweise nicht als Durchlaufmischer für die Zuordnung oder Verbindung mit einem fahrbaren Mehrkammer-Behältnis, da dessen Einsatz auf der Straße keine großen Baulängen im Interesse der Beweglichkeit während des Einsatzes bei der Herstellung von Belägen erlaubt (max. Überstand gemessen von der Hinterachse 2.5 - 2,8 m).

Die auf die Länge bezogene spezifische Mischintensität, für die beispielsweise die gemessene Kraftaufnahme bzw. Stromaufnahme Vergleichsmaßstab sein kann, ist zu niedrig, um eine Homogenität des Mischgutes über die zur Verfügung stehende Länge zu erreichen.

Durch die Ausführung einer Aufbereitungsanlage für flüssige, später erstarrende Mischungen, insbesondere zur Herstellung von Gießkernen und Formen wurde ein kontinuierlich arbeitender Zweiwellenmischer bekannt, bei dem die Anstellwinkel der Schaufelflächen nicht größer als der Steigungswinkel der Schraubenlinien sind, wobei die Ansiellwini<el der Flächen der einzelnen Schrauben in Förderrichtung dei aufzubereitenden Masse abschnittsweise kleiner weiden, und jeder Abschnitt mit einer Zuteilvorrichtung für feste und/oder flüssige Stoffe ausgerüstet ist (DE-AS 16 79 889).

Diese an sich gut arbeitende Mischvorrichtung baut jedoch nicht nur lang sondern darüber hinaus ist die Anpassung an Re/epturänderungen, d. h. die Berücksichtigung eines geänderten Fließverhaltens des Mischgutes, zeitraubend, da sie jeweils eine entsprechende Korrektur der Einstellung der Anstellwinkel der Mischblätter verlangt. Solche Anpassungen an das Fließverhalten des Mischgutes lassen sich beispielsweise auch durch eine Verstellung der Neigung bzw. Steigung des Mischtroges, wie sie unter anderem durch die LS-PS 29 07 555 und durch die DD-PS 19 007 bekannt sind, vollziehen.

Weiterhin ist ein Chargenmischverfahren und ein Chargenmischer bekannt, bei dem durch geeignete Abstimmung der Umfangsgeschwindigkeit der Spitzen der Mischorgane die Bildung einer sich in ihrem Inhalt stets austauschenden Schwebezone über den Mischorganen ermöglicht wird (DEPS 9 33497 und DE-PS 10 71 053). Die Umfangsgeschwindigkeit der Mischorgane liegt im allgemeinen zwischen 2,5 bis 3,0 m/s bei Mischung normaler mineralischer Zuschlagstoffe mit einem bituminösen Bindemittel, Die Mischerwellen fördern dabei in entgegengesetzter Richtung, so daß —

in Draufsicht betrachtet — ein Umlauf der Schwebezone entlang der durch die Mischefwähde gebildeten Abgrenzung stattfindet. Das bituminöse Bindemittel wird in feinstvernebelter Form auf diese Schwebezone

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aufgesprüht, so daß sich jedes Partikel individuell umhüllt.

Dieses Vefahren wird heute überwiegend bei der Aufbereitung bituminösen Mischgutes in Chargen-Mischanlagen angewendet Eine Umstellung des Verfahrens auf einen kontinuierlichen Betrieb bei Aufrechterhaltung der guten Ergebnisse hat sich — trotz aller Anstrengungen in dieser Richtung — bis jetzt noch nicht als durchführbar bestätigt

Darüber hinaus ist eine Vorrichtung zum Befeuchten '° für Staub und/oder Feinkornstoffen bekanntgeworden, die einen kontinuierlichen Durchlauf des Gutes aufweist und bei der die die Mischblätter tragenden Mischerwellen in einer solchen Drehzahl angetrieben werden, daß die Blattenden eine Umfangsgeschwindigkeit von über '5 3m/sec aufweisen (DE-GM 1/76 853). Das Wasser wird nebelfein verdüst in das praktisch schwebende Gutbett aufgegeben, so daß eine gleichmäßige Benetzung des Gutes — es handelt sich vorwiegend um Mahlprodukte, z. B. Futtermittel — gegeben ist. Diese Vorrichtung ist lediglich zur Befeuchtung '-on annähernd genau definierten Stoffen geeignet, da keine Mittel vorgesehen sind, die Verweilzeit des Gutes im Mischer dessen Fließ- und sonstigen Eigenschaften anzupassen.

Es ist weiter eine Durchlaufmischvorrichtung für pulverförmige, pastöse und flüssige Stoffe bekannt, die aus einem zylindrischen Behälter mit einer koaxial drehbaren Welle besteht (DE-AS 11 46 852).

Auf der Welle dieser Vorrichtung sind abschnittsweise Gruppen von ebenen Schaufeln angesetzt, welche teilweise vorwärts und teilweise rückwärts fördernd wirken, wobei die Wirkung der vorwärts fördernden Schaufeln überwiegt. Dieser sogenannte Pilgerschrittmischer kann jedoch in seiner Ausführung als Einwellenmischer, trotz der systembedingten Erhöhung der Verweilzeit und den in partiellen Bereichen möglichen erzielbaren Gegenstrombewegungen des Gutes, hinsirhtlich seines Mischergebnisses — beispielsweise bei Herstellung hochwertiger Schlämme — nicht genügen.

Der Erfindung, liegt die Aufgabe zugrunde, im Hinblick auf den Stand der Technik einen Durchlaufmischer der eingangs genannten Art zur Herstellung von Schlämmen oder dergleichen, die *ur vorzugsweisen Bildung dünnschichtiger Beläge dienen, zu schaffen, der über einen relativ kurzen Mischweg eine optimale Homogenisierung der Mischungskomponenten zuläßt, und der gleichzeitig der Vielfalt der Gutzusammensetzung und damit dessen Fließverhalten anpaßbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Durchlaufmischer der eingangs genannten Art durch die Kombination folgender für sich bekannter Merkmale gelöst:

a) die Wellen sind mit einer Umfangsgeschwindigkeit der freien Enden der Mischblätter von über 3 m/sec angetrieben;

b) die entgegen der Hauptströmung des Mischgutes fördernd angestellten Mischblätter sind im Bereich nach dem Guteinlauf angeordnet;

c) der Abstand der Wellen voneinander ist derart gewählt, daß die Drehkreise der Mischblätter ineinandergreifen;

d) der Mischtrog ist bezüglich seiner Längsrichtung in einem Winkel zur Horizontalen einstellbar angebracht

Durch diese Ausbildung eines Mischers wird bei Betrieb im Bereich der genannten Umfangsgeschwindikgkeit und bei fortschreitendem Gutdurchfluß erreicht daß sich oberhalb der Mischblätter ein Schwebebett bildet, in dessen Ausdehnung sich die Feststoffe durch Darbietung ihrer Oberflächen bevorzugt zur Umhüllung durch eine flüssige Komponente anbieten.

Der schnelle und wiederholte Feststoff-Austausch in dieser Schwebezone ermöglicht bereits im Bereich der Zugabe der flüssigen Komponente eine vollkommene Umhüllung der Feststoffe mit der flüssigen Phase und fördert im weiteren Durchgang durch den Mischer die notwendige Homogenisierung aller Komponenten.

Durch eine von der Horizontalen abweichende positive oder negative Neigung des Mischers kann dessen Füllgrad während eines weiten Bereiches eingestellt werden, wobei im wesentlichen eine steigende Anordnung des Mischers in Richtung des Einlaufes zum Auslauf vorgesehen ist. Durch die Anhebung des Füllgrades und der Einstellung einer der Förderrichtung entgegengerichteten Druckkompoi.-'ite wird die Mischintensität weiter verbessert.

Ebenso kann in der Zone einer zunehmenden Homogenisierung des Gutes der Anstellwinkel der Mis^ hblätter zurückgenommen werden. Selbstverständlich rr .ssen bei einer optimalen Einstellung des Mischers unter Berücksichtigung des Anfangs- und End-Fließverhaltens des Gutes die möglichen Maßnahmen so aufeinander abgestimmt werden, daß Gutzufluß und (jutabfluß synchron verlaufen.

Die Bildung von zwei gleichgerichteten, praktisch den gleichen Förderdurchsatz aufweisenden, durch die Abstandswahl der Mischwellen ineinandergreifenden Strömen, bei denen jeweils nach üem Einzugsbereich des Gutes durch einzelne, entgegen der Förderrichtung wirkende Mischblätter, in einem oder mehreren sogenannten Pilgerschrittbereich bzw. bereichen. die Homogenisierung durch einen partiellen Rücktransport gefördert wird, weist gegenüber der gleicngeric.iteten Förderung zweier Schnecken mit unterschiedlicher Fördergeschwindigkeit den Vorteil eines besseren Austausches zwischen den beiden Förderströmen auf.

Die Anzahl der entgegen der Hauptströmrichtung fördernden Misehblätier sowie deren Lage is* fallweise. z. B. in Abhängigkeit von der Umhüllungswilligkeit der mineralischen Feststoffe, einzustellen.

Zur Mischblattform ist zu bemerken, daß es sich als vorteilhaft erwiesen hat, wenn die Mischblätter etwa trapezförmig ausgebildet sind, wobei üblicherweise jeweils die Schmalseite des Trapezes der Welle angeschlossen ist. Ebenso ist es möglich, daß die Trapezform aufweisenden Mischblätter mit ihrer Breitseite der Welle angeschlossen sind. Der letzte Vors-'iilng ist insbesondere dann berechtigt, wenn die Masse unmittelbar nach der Zusammenführung der Komponenten beroits ein sehr zähflüssiges Verhalten aufweist, d. h. die Vortriebsgeschwindigkeit des Gutes im Bereich des Wellenumfanges gefördert werden muß. Zur Ausbildung der Wellen is? zu bemerken, daß das Verhältnis des Weilen- zum Hüllkreis-Durchmesser der Mischorgane im Bereich zwischen 1 :2,5 und 1 :5,0 liegen sollte, wobei vorzugsweise das Verhältnis 1 :3 zu wählen ist.

Der erfindungsgemäße Antrieb des Durchlaufmischers sieht vor, daß dieser mit einer Umfangsgeschwindigkeit der Mischorgahe in einem Bereich zwischen 3,0 und 5,0 m/sec betrieben wird. In diesem Bereich bildet sich oberhalb der Mischorgane ein Schwebebett der Feststoffe, in dem — wie bereits beschrieben — eine

besonders schnelle und gleichmäßige Umhüllung der einzelnen Partikel stattfindet Als besonders günstig hat sich die Wahl einer Umfangsgeschwindigkeit zwischen 4,0 und 5,0 m/sec erwiesen.

Die Erfindung wird durch die Zeichnungen beispielhaft erläutert.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung die Verwendung des erfindungsgemäßen Durchlaufmischers bei der Herstellung dünner Oberflächenbeläge; aus der Figur ist u.a. die Verstellmöglichkeit der Neigung des Mischers zu ersehen;

Fig.2 zeigt eine Draufsicht auf den Durchlaufmischer, wobei aus dieser Darstellung insbesondere die Verstellbarkeit der Mischgatter nach dem Einlaufbereich zu ersehen ist;

Fig.3 zeigt einen Schnitt durch den Mischer, wobei das Ineinandergreifen der Arbeitsbereiche der Mischblätter zu ersehen ist;

F i g. 4 zeigt die Einzel-Anordnung eines Mischblattes auf der Hohlwelle.

Die Zuschlagstoffe 2 werden aus dem Silo-Fahrzeug 1 durch das Band 3 abgezogen. Nicht eingezeichnet ist die Zugabe der flüssigen Substanzen, wie Bindemittel, Wasser oder dergleichen.

Das Band 3 fördert in den Guteinlauf 5 des Mischers 4.

Der Mischer 4 ist an den Stellen 6 drehbar angelenkl und durch die Spindelverstellvorrichtung 7 in seiner Steigung einstellbar.

Bei dem Mischer 4 handelt es sich um einen mit zwei gegenläufigen Wellen 8 und Mischorganen 9 ausgerüsteten Mischer, wobei diese im wesentlichen in gleicher Richtung fördern, und im Anschluß an den Einlaufbereich einige Mischblätter 11 ganz oder partiell gegen die allgemeine Förderrichtung werfen, um erneut mit den im Einlaufbereich zugeführten Stoffen vermengt zu werden.

Der Antrieb erfolgt über einen Hydraulikmotor 12, zwei Stirnräder 13, auf die Mischerwellen 8.

Die Mischblätter 14 als Teil der Mischorgane 9 sind so gerichtet, daß die Mischblätter der beiden Wellen Lücke auf Lücke stehen.

Zur Ausbildung der im wesentlichen aus einer Mischwelle 8, den Mischbiättern 11 und 14 bestehenden Mischorgane 9 wird auf F i g. 4 verwiesen.

Fig.4 verdeutlicht die Halterung 15 für die in ihrer Einstellung vefdrehbaren Mischblätter 14.

Die Mischblätter 14 können in ihrem Anstellwinkel zu den Wellen 8 entsprechend der zu erbringenden Durchsatzleistung in Abhängigkeit von den Materialkonstanten eingestellt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Im kontinuierlichen Durchlauf betriebener Mischer zum Herstellen von Schlämmen od. dgl., mit einem liegend angeordneten, einen Guteinlauf aufweisenden Mischtrog, in dem zwei parallel zueinander verlaufende in entgegengesetztem Drehsinne umlaufend angetriebene Wellen angeordnet sind, die mit etwa gleichen Mischblättern besetzt sind, welche zum überwiegenden Teil derart angestellt sind, daß sie das Mischgut längs des Mischtroges zu einem stirnseitig vorgesehenen Auslauf fördern, wobei der übrige Teil der Mischblätter entgegen der Hauptströmung des Mischgutes fördernd angestellt ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender für sich bekannter Merkmale:

a) die Wellen (8) sind mit einer UmfangsgeschwindigkeL» der freien Enden der Mischblätter (11, 14) von über 3 m/sec angetrieben:

b) die entgegen der Hauptströmung des Mischgutes fördernd angestellten Mischblätter (11) sind im Bereich nach dem Guteinlauf (5) angeordnet;

d) der Mischtrog ist bezüglich seiner Längsrichtung in einem Winkel zur Horizontalen einstellbar angebracht.

2. Mische¹· nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dart die Mischblätter (11, 14) etwa trapezförmig ausgebildet sind.

3. Mischer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischgatter (11, 14) mit ihrer Schmalseite der zugehörigen Welle (8) zugekehrt angebracht sind.

4. Mischer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischblätter (11, 14) mit ihrer Schmalseite von der zugehörigen Welle (8) abgekehrt angebracht ist.

5. Mischer nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Durchmesser der Welle (8) und des Hüllkreises der zugehörigen Mischblätter (11, 14) im Bereich zwischen 1 : 2,5 und 1 : 5,0 liegt.

6. Mischer nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (8) mit einer Umfangsgeschwindigkeit der Mischblattenden in einem Bereich von 3,0 bis 5.0 m/sec angetrieben sind.