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"Vorrichtung zum kontinuierlichen Mischen eines Bau stoffs
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mit Wasser" Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen
Mischen eines, insbesondere schnellbindenden, Baustoffs, insbesondere Gips s mit
Wasser, die eine Zusammenführung des Baustoffs mit dem Wasser und in einer Mischkammer,
die mit einer Zuführung und einer Ableitung versehen ist, ein rotierendes Mischwerkzeug,
insbesondere eine mit Miltnehmern versehene Scheibe, aufweist.
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Verbreitet sind als derartige Vorrichtungen, insbesondere für kontinuierliche
Fertigungen von Gipsfaserplatten und Gipskartonplatten, sogenannte Stift-Scheiben-Mischer.
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Der Betrieb dieser Mischer leidet unter dem beim Mischen schnellbirldender
Bindemittel mit Wasser allgemein auftretenden Problem der Ansatzbildung in der Form,
daß kleine Mengen des in der Mischkammer zusammengeführten Gipses und Wassers in
einen vom normalen Materialdurchfluß freien Raum in der Umgebung der Drehachse eingewirbelt
werden und hier an der Gehäusewandung wie auch an der Scheibe Krusten bilden, die
von Zeit zu Zeit abreißen und dann im Erzeugnis zu Fehlern führe. Auch an der Gipszuführung
und an der Ableitung aus der Mischkammer entsteht Ansatz; dieser hat Verstopfungen
zur Folge.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ansatzbildung beim Mischen
von
Baustoff mit Wasser zu vermeiden, mindestens zu vermindern.
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Gemäß der Erfindung wird dieser Zweck dadurch erfüllt, daß in die
Mischkammer eine gemeinsame Zuführung für das Wasser und den Baustoff mündet, die
an ihrem Eingang als Zusammenführung des Baustoffs mit dem Wasser einen Trichter
aufweist, der in einem ihn umgebenden, mit einem Wassereinlaß versehenen Gefäß als
Überlauf angeordnet ist und in oder über dem eine Baustoffzuführung ausmündet.
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Diese Zusammenführung des Baustoffs mit dem Wasser ist von der Mischkammer
und dem wirbelnden Mischwerkzeug getrennt und läßt den Baustoff ausschließlich mit
wasserbeströmten Flächen in Berührung kommen9 die nicht verkrusten können. Der Rand
des Wasserspiegels an der Gefäßwand ist von der Baustoffausmündung entfernt; daß
Staub des Baustoffs bis dorthin gelangt, kann z. B. durch eine die Ausmündung konzentrisch
umgebende Absaugdüse ausgeschlossen werden. An - der Ausmündung kann sich kein Ansatz
bilden, da sie trocken bleibt. Das ruhig über den Trichterrand und an der Innenwand
des Trichters flächig nach unten fließende Wasser bespritzt die Ausmündung nicht.
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Mit der Trennung und Entfernung der Zusammenführung von der Mischkammer
ist die grundsätzliche Möglichkeit geschaffen, in der Mischkammer jegliche zu Ansatz
führende Luftraumbildung zu vermeiden.
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Als eine Weiterbildung der Erfindung zu diesem Zweck wird vorgeschlagen
9 daß die gemeinsame Zuführung für das Wasser und den Baustoff nahe dem Umfang des
rotierenden Mischwerkzeugs in die Mischkammer einmündet und als hydrostatisches
Druck rohr von solcher Höhe über der Mischkammer angeordnet ist, daß der hydrostatishce
Druck mindestens gleich dem durch die Fliehkraft erzeugten Druck in der Mischkammer
ist.
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Ein solchermaßen angeordnetes hydrostatisches Druckrohr erzwingt in
der Mischkammer die vollständige Auffüllung des erwähnten freien Raumes in der Umgebung
der Drehachse. Damit werden hier die Möglichkeiten zur Ansatzbildung weggenommen.
Zugleich werden die Verhältnisse an der Zuführung und der Ableitung dahin verändert,
daß sich auch dort kein Material mehr ansetzt.An die Stelle des hydra statischen
Druckrohrs könnte auch eine Pumpe, z.B. eine Exzenterschneckenpumpe, treten.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen,
auch die Ableitung als hydrostatisches Druckrohr, vorzugsweise mit verstellbarer
Höhe,
anzuordnen.
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Damit wird der hydrostatische Druck in der Zuführung durch die Ableitung
gleichfalls hydrostatisch gehalten, was im Gegensatz zu einem dynamischen Druckaufbau
durch entsprechende Bemessung des Querschnitts der Ableitung die Vorrichtung unabhängig
von Durchsatzschwankungen macht und z. B. auch ein kurzzeitiges Abschalten erlaubt.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin9 S daß auch
die Ableitung nahe dem Umfang an die Mischkammer angeschlossen ist9 wobei vorzugsweise
die Mischkammer schräg angeordnet ist und das hydrostati sche Druckrohr an der höchsten
Stelle ihrer Oberseite und die Ableitung an der höchsten Stelle ihrer Unterseite
angeschlossen ist.
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Damit ist in einfachster Weise vollständige Füllung der Mischkammer
während des Materialdurchlaufs sichergestellt, Austritt vom Baumaterial mitgebrachter
Luft åesgleichen.
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Nicht bindende Zusätze, wie Fasermaterial, können in Wasser suspendiert
und als Suspension in das Druckrohr eingeführt werden.
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Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder.
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Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Mischen von Gips
mit Wasser in einem senkrechten Schnitt, Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach Linie Il-l
I in Fig. 1.
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Ein Stiftscheibenmischer 1 hat als Zuführung ein Druckrohr 29 an dessen
oberem Ende eine Zusammenführung 3 von Gips und Wasser wie folgt geschaffen ist:
Das Druckrohr 2 durchsetzt den Boden eines Gefässes 4 und erweitert sich in diesem
mit einem weichen Übergang zu einem ebenfalls weich gebauchten Trichter 5. Der Rand
des Trichters 5 liegt genau in einer waagerechten Ebene, der Rand des Gefässes 4
liegt höher. Im unteren Bereich des Gefasses 4 mündet an der zylinderförmigen Gefäßwand
tangential eine Wasserzuführung 6 ein.
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Zentrisch über dem Trichter 5 mündet eine an eine nicht gezeichnete
Dosiervorrichtung anschließende Gipszuführung 7 aus. Sie ist von einer mit einer
Entstaubungseinrichtung verbundenen Absaughaube 8 umgeben.
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In das Druckrohr 2 mündet eine Zuführung 9 für eine Fasersuspension.
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Der Stiftscheibenmischer 1 ist um etwa 450 geneigt angeordnet. Er
besteht in bekannter Weise im wesentlichen aus einer Mischkammer 10, einem Antrieb
11 und einer Stiftscheibe 12.
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Der Anschluß 14 des Druckrohrs 2 befindet sich etwa an der obersten
Stelle der Mischkammer 10 gegenüber einem Anschluß 15 einer Abführung 16 für die
erzeugte Baustoffsuspension, jedoch durch eine Durchgangssperre 17 getrennt. Die
Abführung 16 weist im Anschluß an einen starren, gebogenen Abschnitt einen flexiblen
Abschnitt 18 auf.
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Durch die Wasserzuführung 6 einströmendes Wasser bewegt sich in dem
Gefäß 4 im Kreis und langsam nach oben und strömt gleichmäßig über den Trichterrand
in den Trichter 5. In diesem fließt es an der Trichter wandung entlang, sie lückenlos
bedeckend, nach unten. Der Verringerung der Dicke der Wasserschicht durch die zunehmende
Fallgeschwindigkeit wirkt die Verengung des Trichters und damit Verkleinerung der
Trichterwandfläche entgegen. Aus der Gipszuführung 7 in den Trichter fallender Gips
wird vom Wasser mitgenommen. Sofern in dem an den Trichter sich anschließenden Druckrohr
durch Ungleichmäßigkeiten der Strömung die Rohrwandung gelegentlich hier und da
einen kurzen Augenblick freiliegen sollte, kann sich hier nichts ansetzen; es würde
sofort wieder weggespült. Im übrigen ist das Druckrohr 2 auf dem größten Teil seiner
Länge, um den gewünschten hydrostatischen Druck aufzubauen, vollständig gefüllt.
Hier wird dann durch die Zuführung 9 noch Fasersuspension eingeführt.
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Alles zusammen wird schließlich in dem Stiftscheibenmischer vermischt.
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Die Durchgangssperre 17 deckt hier den Anschluß 15 der Abführung 16
derart gegenüber dem Anschluß 14 des Druckrohres ab, daß von diesem aus kein unmittelbarer
Übertritt des Materials zu der Abführung 16 möglich ist.
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Durch Anheben oder Senken des flexiblen Abschnitts 18 der Abführung
wird
die Flüssigkeitssäule in dem Druckrohr 2 auf die gewünschte Höhe gebracht, d.h.
so, daß sie zur Überwindung des infolge der Fliehkraft am Anschluß 14 entgegenstehenden
Druckes ausreicht und die vollständige Füllung der Mischkammer 10 erzwingt, andererseits
aber nicht bis in den Trichter 5 reicht. Bei größeren Durchsatzmengen befindet sich
der flexible Rohrabschnitt dann tiefer, bei geringeren Druchsatzmengen höher. Kleinere
Schwankungen des Wasserzuflusses und der Materialzugabe gleichen si.ch selbsttätig
aus, indem die Flüssigkeitssäule im Druckrohr 2 und damit ihr Höhenunterschied zum
flexiblen Abschnitt 18 der Abführung größer oder kleiner wird und den Durchfluß
im Mischer dementsprechend beschleunigt oder verlangsamt.
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Das Druckrohr 2 kann, um die Höhe der Flüssigkeitssäule sichtbar zu
machen, aus einem durchsichtigen Material bestehen. Es kann auch einen flexiblen
Abschnitt aufweisen, um keine Erschütterungen von dem Stiftscheibenmischer 1 auf
das Gefäß 4 mit dem Trichter 5 zu übertragen, die dort die Gleichmäßigkeit des Wasserflusses
stören könnten. Ferner sollte mit Rücksicht auf einen störungsfreien Betrieb der
Trichterrand von der Ausmündung der Gipszuführung 7 einen radialen Abstand von mindestens
5 cm haben und die Gefäßwandung vom Trichterrand einen radialen Abstand von etwa
20 cm oder mehr.
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Wird die Baustoffsuspension in mehreren Teilströmen benötigt, so kann
man mehrere Abführungen an der Mischkammer 10 anschließen, wie in Fig. 2 dargestellt.
Die Verschiedenheit der Drücke in verschiedenen Abständen von der Drehachse bietet
dabei die vorteilhafte Möglichkeit, durch entsprechende Wahl der Anschlußstellen
bestimmte Mengenverhaltnisse der Teilströme einzustellen.
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