DE3102184C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mischer für körnige Produkte, insbesondere für Gießereisand, mit einem zylindrischen Be­ hälter, der eine feststehende Seitenwand und einen drehba­ ren Boden aufweist, welcher innerhalb des unteren Teils der feststehenden Seitenwand drehbar gelagert ist.

Der drehbare Boden von Mischern dieser Art gemäß der DE-PS 28 28 444 trägt eine Um­ fangsdichtung, die sich über einem feststehenden ringförmi­ gen Teil erstreckt, das von der Innenfläche der Seitenwand des Behälters vorsteht. Diese Dichtung, die ständig mit dem ringförmigen Teil in Kontakt ist, ist während der Drehung des drehbaren Bodens sehr starken Reibungskräften ausge­ setzt und unterliegt deshalb einem besonders starken und schnellen Verschleiß. Zum Vermeiden der Bildung von Leck­ verlusten ist es daher zweckmäßig, die Dichtung häufig aus­ zuwechseln, was den Nachteil hat, daß dadurch hohe Wartungskosten verursacht werden und ein relativ langes Stillsetzen des Mischers erforderlich ist, der deshalb nicht bis zum Maximum seiner Möglichkeiten ausgenutzt wer­ den kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mischer der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß für den Umfang des Bodens eine möglichst leckagefreie Abdichtung gegen die umgebende Seitenwand erhalten wird.

Erfindungsgemäß wird zur Lösung dieser Aufgabe ein Mischer der eingangs genannten Art bereit gestellt, der dadurch gekenn­ zeichnet ist, daß der drehbare Boden einen Umfangsflansch aufweist, der über seine Seitenfläche vorsteht und mit der Seitenwand des Behälters einen ringförmigen Zwischenraum bildet, daß sich ein durch die Seitenwand des Behälters ge­ halterter ringförmiger Vorsprung unter den Flansch er­ streckt und mit diesem eine ringförmige Kammer begrenzt, welche sich zwichen der Seitenfläche des drehbaren Bodens und der Seitenwand des Behälters erstreckt, und daß die Kammer mit dem Behälter über den ringförmigen Zwischenraum in Verbindung steht und unter dem drehbaren Boden in einem Ringspalt mündet, welcher zwischen der Seitenflä­ che des drehbaren Bodens und dem Vorsprung vorgesehen und schmaler als der Zwischenraum ist.

Aufgrund der Gesamtheit dieser Merkmale enthält die Kammer ständig eine starke komprimierte Produktmenge. Ihre Füllung, die zwangsläufig unter dem sehr großen Gewicht der in den Behälter geschütteten Charge erfolgt, ist nämlich von einer starken Kompression des Produkts, das sie enthält, beglei­ tet. Infolge seiner Kompression verliert dieses Produkt seine Fließfähigkeit und hat daher nicht das Bestreben, in den Ringspalt einzudringen, insbesondere weil die Zen­ trifugalkraft, die durch die Drehung des drehbaren Bodens erzeugt wird, seinem Eintritt in diesen Ringspalt noch ent­ gegenwirkt. Es wird somit zwischen dem drehba­ ren Boden und der Seitenwand eine durch das Produkt selbst gebildete Abdich­ tung, geschaffen, die weitgehend leckagefrei ist.

Das in der Kammer enthaltene Produkt hat aufgrund seiner Kompression darüber hinaus die Tendenz, an dem Umfangs­ flansch und an dem Vorsprung zu haften, vor allem wenn es feucht ist. Es werden dann starke Scherkräfte in seiner Masse während der Drehung des Bodens ausgeübt, die es zwingen, sich in zwei einander überlagerte Schich­ ten zu trennen, deren Berührungsflächen starken Reibungs­ kräften ausgesetzt sind. Da aber diese Kräfte in der Masse des Produkts und nicht auf den Umfangsflansch und den Vor­ sprung ausgeübt werden, sind diese vor jeder Verschleißge­ fahr völlig geschützt. Die Wartungskosten des Mischers werden damit beträchtlich verringert.

Der Ringspalt ist schmaler als der Zwischenraum. Die Dichtigkeit zwischen dem Boden und der Seitenwand des Behälters ist damit noch weiter verbessert. Da das Produkt in die Kammer viel leichter eindringen als diese verlassen kann, füllt es die Kammer und verdichtet sich dabei weiter, wodurch das Produkt noch kompakter gemacht wird und dadurch weniger in der Lage ist, den Ringspalt zu durchqueren.

Diese Anordnung ergibt einen besseren Schutz des Umfangsflansches und des Vorsprunges gegen Ver­ schleißgefahren. Durch Begünstigen der Kompression des in der Kammer enthaltenen Produkts kann das Produkt besser an dem Umfangsflansch und dem Vorsprung haften, die auf diese Weise noch besser vor der Einwirkung von eventuellen Reibungskräften geschützt werden.

Vorzugsweise erstrecken sich der Zwischenraum und der Ringspalt koaxial mit der Seitenwand des Behälters.

Da die Wände, die den Zwischenraum und den Ringspalt be­ grenzen, zylinderförmig sind, kann deren Bearbeitung auf einfache Weise und zu geringeren Kosten erfolgen. Die Zylinderform des Zwischen­ raums trägt auch dazu bei, die Kompression des Produkts zu verstärken, weil das Gewicht des in den Behälter geschütteten Produkts di­ rekt auf den Inhalt der Kammer einwirken kann.

Um zu vermeiden, daß das sich in dem Zwischenraum befind­ liche Produkt am Anfang einen anomalen Verschleiß des Um­ fangsflansches hervorrufen kann, ist dieser vorteilhafter­ weise auf seiner der Seitenwand des Behälters zugewandten Fläche mit aufgesetzten Klötzchen versehen, die aus ver­ schleißfestem Material bestehen und in den Zwischenraum vorspringen.

Während der Drehung des Bodens bahnen sich die aufgesetzten Klötzchen einen Weg in dem sich in dem Zwi­ schenraum befindlichen Produkt. Dabei entfernen sie das Produkt von der Seitenfläche des Vorsprungs, die auf die­ se Weise vor einem ungewollten Verschleiß geschützt wird.

Vorteilhafterweise besteht der Umfangsflansch aus auswech­ selbaren Sektoren, die sich in der Verlängerung der oberen Fläche des drehbaren Bodens befinden.

Dank dieser Sektoren muß der Boden nicht in seiner Gesamtheit ausgewechselt werden, wenn der Ver­ schleiß des Umfangsflansches zu groß geworden ist. Es ge­ nügt in diesem Fall, die verschlissenen Sektoren auszuwechseln, um den Umfangsflansch instandzusetzen, was leicht durchführbar ist und darüber hinaus die Reparaturkosten beträchtlich verringert.

Das Material, aus dem die Sek­ toren bestehen, kann von dem verschieden sein, aus wel­ chem der drehbare Boden hergestellt ist. Wenn die Klötz­ chen durch Schweißen oder Löten an den Sektoren befestigt sind, können diese aus Stahl bestehen, während der dreh­ bare Boden aus Gußeisen bestehen kann.

Vorzugsweise sind die Sektoren mittels Plättchen befestigt, die sich auf ihrer oberen Fläche sowie auf der oberen Flä­ che des drehbaren Bodens abstützen und durch Schrauben mit versenktem Kopf festgehalten werden, von denen manche al­ lein mit dem drehbaren Boden zusammenwirken, während andere sowohl mit den Sektoren als auch mit dem drehbaren Boden zusammenwirken.

Die Befestigung der Sektoren wird so auf einfache und siche­ re Weise gewährleistet.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung besteht der obere Teil des ringförmigen Vorsprunges aus auswechselbaren Ringsektoren, die längs ihres des Eingang des Ringspalts begrenzenden Umfangs mit einem verschleißfesten Überzug ver­ sehen sind.

Der Vorsprung ist gegen Verschleiß, der durch das in der Kammer enthaltene Material verursacht werden könnte, offen­ bar besser geschützt. Seine Wartung ist darüber hinaus we­ niger teuer, da es genügt, die seinen oberen Teil bildenden Sektoren auszuwechseln.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung mündet der Ringspalt oberhalb eines ringförmigen Randes, der sich un­ ter den drehbaren Boden erstreckt, von an dem drehbaren Bo­ den angebrachten Kratzvorrichtungen überstrichen wird, durch die Seitenwand des Behälters gehaltert ist und eine Öffnung über einem Trichter aufweist, der mit einer Vor­ richtung zum Zurückbringen seines Inhalts zu dem oberen Teil des Behälters versehen ist.

Das Produkt, das als Leckverlust durch den Ringspalt aus­ fließen sollte, würde auf diese Weise sofort wieder zu­ rückgeleitet. Es würde daher nicht auf den Boden der Sand­ formerei gestreut, der vollkommen frei bleiben soll, um die Beschäftigten bei ihren Tätigkeiten nicht zu stören.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher be­ schrieben. Es zeigt

Fig. 1 schematisch und teilweise im Schnitt ei­ nen Mischer nach der Erfindung,

Fig. 2 in einer vergrößerten Schnittansicht den­ jenigen Teil des drehbaren Bodens, der sich in Fig. 1 rechts befindet, und

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III von Fig. 2.

Der Mischer, der in Fig. 1 gezeigt ist, ist insbesondere zur Aufbereitung von Gießereisänden bestimmt. Er hat ein Gestell 1 mit einer vertikalen Symmetrieachse 2, das vier Beine 3 aufweist, die einen horizontalen Träger 4 tragen, dessen Mitte sich auf der Achse 2 befindet. Er hat außer­ dem einen zylindrischen Behälter 5, welcher über kleine Träger, wie die in Fig. 1 mit 6 bezeichneten, vertikal auf dem Gestell 1 ruht.

Der Behälter 5, der zur Aufnahme des aufzubereitenden San­ des bestimmt ist, hat eine feststehende Seitenwand 7, de­ ren unterer Teil mit einem ringförmigen Rand 8 versehen ist, welcher sich radial nach innen erstreckt, und einen drehbaren Boden 9, der über dem Rand 8 drehbar gelagert ist.

Die Seitenwand 7 ist in ihrem oberen Teil durch ein Teil 10 verschlossen, das eine nicht dargestellte Öffnung auf­ weist, die mit dem Auslaß eines Trichters 11 in Verbindung steht, der den aufzubereitenden Sand enthält. Außerdem ist sie mit einer nicht dargestellten Entleerungsklappe ver­ sehen, die zum Ausleeren des Sandes bestimmt ist, wenn die Aufbereitung desselben beendet ist.

Der drehbare Boden 9 erstreckt sich koaxial zu der Achse 2 und wird durch einen Motor 12 in Drehung versetzt, mit welchem er über eine Transmission 13 und ein Untersetzungs­ getriebe 14 verbunden ist, dessen Abtriebswelle durch den Träger 4 hindurchgeführt und bis zu der unteren Fläche des drehbaren Bodens verlängert ist, mit welchem sie fest ver­ bunden ist.

Eine vertikale Turbine 15 ist im Inneren des Behälters vor­ gesehen. Die Turbine 15, die in der Nähe der Seitenwand 7 angeordnet ist, wird durch das Teil 10 abgestützt und durch einen Motor 16 in Drehung versetzt, mit welchem sie über einen Riemen 17 verbunden ist.

Gemäß der Erfindung hat der drehbare Boden 9 einen Umfangs­ flansch 18, der über seine Seitenfläche 19 vorsteht und mit der Seitenwand 7 einen ringförmigen Zwischenraum 20 bildet. Außerdem erstreckt sich ein ringförmiger Vorsprung 21, der an der Wand 7 angebracht ist, unter den Umfangs­ flansch 18 und begrenzt mit diesem eine ringförmige Kammer 22, die ständig mit dem Inneren des Behälters über den Zwi­ schenraum 20 in Verbindung steht und unter dem drehbaren Boden in einem schmalen Ringspalt 23 mündet, der zwischen der Seitenfläche 19 und dem Vorsprung 21 vorgesehen ist.

Als Beispiel sei angegeben, daß in dem Ausführungsbeispiel, das in den Zeichnungen dargestellt ist, der Zwischenraum 20 eine Breite von 5 mm hat, während der Ringspalt 23 ei­ ne Breite in der Größenordnung von 2,5 mm hat. Die Kammer 22 hat eine Höhe von ungefähr 10 mm und eine Breite von un­ gefähr 70 mm.

Im Betrieb des Mischers ist die Kammer 22 vollständig mit Sand gefüllt und ihr Inhalt wird aufgrund des sehr hohen Gewichtes der Charge, die in den Behälter geschüttet wird, stark komprimiert.

Aufgrund seiner Kompression verliert der sich in der Kammer befindliche Sand seine Fließfähigkeit und kann daher schwie­ rig über den Ringspalt 23 austreten, vor allem weil der drehbare Boden ihn einer Zentrifugalkraft aussetzt, die be­ strebt ist, ihn von dem Eingang des Ringspalt zu entfernen.

Auf diese Weise werden die Gefahren, daß es zwischen dem drehbaren Boden und der Seitenwand des Behälters zu Leck­ verlusten kommt, praktisch völlig beseitigt.

Da der in der Kammer 22 komprimierte Sand etwas feucht ist, haftet er stark an der unteren Fläche des Umfangsflansches sowie an der oberen Fläche des Vorsprunges. Bei der Dre­ hung des drehbaren Bodens wird er deshalb gezwungen, sich in zwei einander überlagerte Schichten zu trennen, und sei­ ne Masse ist starken Reibungskräften ausgesetzt, die in der Berührungszone der beiden Schichten auftreten. Dagegen sind die untere Fläche des Umfangsflansches und die obere Fläche des Vorsprunges vor solchen Kräften geschützt, da keine Relativbewegung zwischen ihnen und dem Sand auftritt, wo­ durch sie jedem Verschleißrisiko entzogen sind.

Gemäß den Fig. 2 und 3 besteht der Umfangsflansch 18 aus auswechselbaren Sektoren 24, die in der Verlängerung der oberen Fläche des drehbaren Bodens 9 liegen. Diese Sekto­ ren, die auf ringförmigen Unterlagen 25 ruhen (von denen in Fig. 2 nur eine sichtbar ist), sind an dem drehbaren Bo­ den 9 mittels Plättchen 26 und 27 befestigt. Gemäß Fig. 3 stützen sich die Plättchen 26 auf dem mittleren Teil der Sektoren sowie auf dem drehbaren Boden 9 ab und werden durch zwei Schrauben 28 mit versenktem Kopf, von denen die eine mit einem in dem drehbaren Boden gebildeten Innenge­ winde und die andere mit in einer Linie angeordneten, in dem zu befestigenden Sektor, in der letzteren tragenden Un­ terlage und in dem drehbaren Boden gebildeten Innengewinde zusammenwirkt. Die Plättchen 27 stützen sich auf den benach­ barten Enden von zwei Sektoren sowie auf dem drehbaren Bo­ den ab und werden durch drei Schrauben 28 mit versenktem Kopf festgehalten, von denen eine mit einem in dem drehba­ ren Boden gebildeten Innengewinde und die beiden anderen mit in einer Linie angeordneten, in den beiden zu befestigenden benachbarten Sektoren, in den entsprechenden Unterlagen und in dem drehbaren Boden gebildeten Innengewinden zusammenwir­ ken.

Um zu vermeiden, daß die Schrauben 28, die dasselbe Plätt­ chen festhalten, sich ungewollt lockern können, sind Muttern 29 auf deren freie Enden aufgeschraubt und drücken eine Ver­ bindungsplatte 30, wie sie in Fig. 2 sichtbar ist, gegen die untere Fläche des drehbaren Bodens.

Darüber hinaus sind die Sektoren 24 auf ihrer der Seitenwand 7 zugewandten Fläche mit gleichabständigen Klötzchen 31 ver­ sehen, die in den Zwischenraum 20 vorspringen und beispiels­ weise aus Chpolansky-Aufträgen bestehen, welche für ihre große Abriebfestigkeit bekannt sind.

Aufgrund dieser Anordnung sind die Sektoren in zufrieden­ stellender Weise gegen einen starken Verschleiß geschützt, den der in dem Zwischenraum 20 enthaltene Sand an ihnen wäh­ rend der Drehung des drehbaren Bodens verursachen könnte. Beim Beschreiben ihrer Kreisbahn entfernen nämlich die Klötz­ chen den Sand von den Sektoren, die infolgedessen der Schleifwirkung desselben entzogen sind.

Gemäß Fig. 2 besteht der obere Teil des ringförmigen Vor­ sprunges 21 aus auswechselbaren Ringsektoren 32, die längs ihres Umfanges, der den Eingang des Ringspalts 23 begrenzt, mit einem Überzug 33 aus einem widerstandsfähigen Material versehen sind. Dieser Überzug, der vorzugsweise aus einem Chpolansky-Auftrag besteht, schützt die Ringsektoren 32 vor der eventuellen Schleifwirkung, den der in der Kammer 22 enthal­ tene Sand auf sie ausüben könnte, wenn er ungewollt als Leckverlust durch den Ringspalt 23 hindurchflösse.

Es sei angemerkt, daß die Sektoren 32, die durch Schrauben 34 befestigt sind, deren Kopf über die untere Fläche des Vorsprunges 21 vorsteht, mit unterschiedlichen Dicken her­ gestellt werden können, um der Kammer 22 die geeignetste Höhe zum Erzielen der besten Dichtigkeit an dem Ringspalt 23 zu geben und um die Gefahr des Verschleißes der aktiven Teile des Mischers maximal zu verringern.

Gemäß Fig. 1 trägt der drehbare Boden 9 auf seiner unteren Fläche einen Kratzer 35, der sich etwas oberhalb des Randes 8 erstreckt, welcher in der Bahn des Kratzers eine Öffnung 36 aufweist, die über einem Trichter 37 mündet, in den Trans­ portvorrichtungen 38 eintauchen, deren Ausgang mit einer Rutsche 39 in Verbindung steht, die in den oberen Teil des Behälters 5 mündet. In dem dargestellten Beispiel bestehen die Vorrichtungen 38 aus einer Schnecke 40, die durch einen Motor 41 in Drehung versetzt wird. Selbstverständlich könn­ ten die Transportvorrichtungen auch aus einer pneumatischen Anlage oder aus irgendeiner anderen Höhenfördervorrichtung bestehen.

Es ist möglich, daß kleine Leckagen über den Ringspalt 23 auftreten. In diesem Fall wird der auf den Rand 8 fallende Sand durch den Kratzer weitergeschoben, der ihn bei jeder Umdrehung des drehbaren Bodens über die Öffnung 36 mit­ nimmt, damit er in den Trichter 37 gelangen kann. In diesem wird er dann durch die Schnecke 40 bis zu der Rutsche 39 gefördert, über die er wieder in den Behälter fällt, um wieder mit der Füllung, die gerade verarbeitet wird, ver­ eignet zu werden.

Es ist somit ohne weiteres zu erkennen, daß derjenige Teil des Bodens, der sich unter dem drehbaren Boden befindet, während des Arbeitens des Mischers völlig sauber bleiben kann.

Zur Vervollständigung sei schließlich noch angegeben, daß der Sand, der die Kammer 22 als Leckverlust verlassen wür­ de, automatisch durch Sand aus dem Behälter ersetzt würde. Der Inhalt der Kammer würde sich dann von selbst erneuern.

Vorstehende Darlegungen zeigen somit klar, daß die Erfin­ dung gestattet, eine ausgezeichnete Dichtigkeit zwischen dem sich drehenden Boden und der Seitenwand des Behälters des Mischers zu erzielen und den Verschleiß der aktiven Teile desselben deutlich zu reduzieren, so daß der Mischer länger ohne Wartung arbeiten kann.

Claims (7)

1. Mischer für körnige Produkte, insbesondere für Gießerei­ sand, mit einem zylindrischen Behälter, der eine festste­ hende Seitenwand und einen drehbaren Boden aufweist, wel­ cher innerhalb des unteren Teils der feststehenden Seiten­ wand drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Boden (9) einen Umfangsflansch (18) aufweist, welcher über dessen Seitenfläche (19) vorsteht und mit der Seitenwand (7) des Behälters (5) einen ringförmigen Zwi­ schenraum (20) bildet, daß ein ringförmiger Vorsprung (21), der durch die Seitenwand des Behälters gehaltert ist, sich unter den Umfangsflansch (18) erstreckt und mit diesem eine ringförmige Kammer (22) begrenzt, die sich zwischen der Sei­ tenfläche (19) und der Seitenwand (7) erstreckt, und daß die Kammer (22) mit dem Behälter (5) über den ringförmigen Zwischenraum (20) in Verbindung steht und unter dem dreh­ baren Boden (9) in einem Ringspalt (23) mündet, welcher zwischen der Seitenfläche (19) und dem Vorsprung (21) vor­ gesehen und schmaler als der Zwischenraum (20) ist.

2. Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Zwischenraum (20) und der Ringspalt (23) koaxial zu der Seitenwand (7) des Behälters (5) erstrecken.

3. Mischer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsflansch (18) auf seiner der Seitenwand (7) des Behälters (5) zugewandten Fläche mit angesetzten Klötz­ chen (31) versehen ist, die aus verschleißfestem Material bestehen und in den Zwischenraum (20) vorspringen.

4. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Umfangsflansch (18) aus auswechsel­ baren Sektoren (24) gebildet ist, die sich in der Verlän­ gerung der oberen Fläche des drehbaren Bodens (9) befin­ den.

5. Mischer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sektoren (24) mittels Plättchen (26, 27) befestigt sind, welche sich auf ihrer oberen Fläche sowie auf der obe­ ren Fläche des drehbaren Bodens (9) abstützen und durch Schrauben (28) mit versenktem Kopf festgehalten sind, von denen einige allein mit dem drehbaren Boden (9) zusammen­ wirken, während andere sowohl mit den Sektoren (24) als auch mit dem drehbaren Boden (9) zusammenwirken.

6. Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil des ringförmigen Vor­ sprungs (21) aus auswechselbaren ringförmigen Sektoren (32) gebildet ist, die längs ihres den Eingang des Ringspalts (23) begrenzenden Umfangs mit einem verschleißfesten Über­ zug (33) versehen sind.

7. Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt (23) oberhalb eines ring­ förmigen Randes (8) mündet, der sich unter dem drehbaren Boden erstreckt, von Kratzvorrichtungen (35), die an dem drehbaren Boden (9) angebracht sind, überstrichen wird, durch die Seitenwand (7) des Behälters (5) gehaltert ist und eine Öffnung (36) aufweist, die über einem Trichter (37) mündet, welcher mit einer Vorrichtung (38) zum Zurück­ bringen seines Inhalts zu dem oberen Teil des Behälters versehen ist.