DE3645293C2 - Auflöseeinrichtung an einer Mischeinrichtung für einem Mahlwerkzeug zuzuführendes körniges Gut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Auflöseeinrichtung an einer Mischeinrichtung für einem Mahlwerkzeug zuzuführendes körniges Gut.

Aus der DE-PS 3 00 412 ist bereits eine durch Schneckendruck wirkende Mahl- und Auflösemaschine für Getreide mit mehre­ ren, in den Mahlraum ragenden Bolzenreihen und durch diese hindurchschlagenden, auf der Schneckenwelle sitzenden stab­ förmigen Schläger bekannt, wobei die Schläger und die festen Bolzen zu Rundkörpern ohne scharfe Kanten ausgebildet und zu der Schneckenwelle in parallelen Reihen derart angeordnet sind, daß die Bolzen der umlaufenden Bolzenreihen gleichzeitig durch die Bolzen der feststehenden Bolzenreihen hindurchschlagen. Durch diese Ausbildung sollen Mahl- und Auflösemaschinen verbessert werden, bei denen die Schläger und Bolzen scheibenförmig, prismatisch oder schraubenflächen­ förmig ausgebildet und mit scharfen Schneid- oder Schlagkan­ ten ausgerüstet sind. Nachteilig an dieser bekannten Auflöse­ einrichtung ist der breite Querschnitt der Schläger und Bolzen, welcher das Auflösen von Agglomeraten erschwert und daher eine Vergleichmäßigung des zugeführten körnigen Gutes behindert, sowie der die Körner des Getreides zerstörende Mahleffekt.

Die Erfindung hat demgegenüber eine Auflöseeinrichtung einer Mischeinrichtung zum Gegenstand, welche lediglich eine Vorstufe für einen Mahlvorgang darstellt, selbst also keine Mahlfunktion hat.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Auflöseeinrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit der die Vergleichmäßigung des zugeführten Gutes verbessert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine Auflöseeinrichtung an einer Mischeinrichtung für einem Mahlwerkzeug zuzuführendes körniges Gut mit einem auf seinem Umfang Mischarme tragenden Rotor und zwischen diese eingreifenden gehäusefesten Statorwerkzeugen vor, bei der die Mischarme mit Endkanten versehene Mischflügel aufweisen und die Statorwerkzeuge als Messer ausgebildet sind, die zwischen jeweils zwei Flügel eingreifen und von den Endkan­ ten der Mischflügel einen so geringen Abstand besitzen, daß sie im Sinne einer Auflösung von Zusammenballungen mit diesen Kanten zusammenwirken.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung erfolgt ein definiertes Zerschneiden der zugeführten Agglomerate, wodurch bei geringem Widerstand eine besonders gute Vergleichmäßigung des zugeführten körnigen Gutes erreicht wird. Die Körner selbst werden dagegen nicht zerkleinert, sondern lediglich im Sinne einer guten Vergleichmäßigung miteinander vermischt.

Nach Anspruch 2 sind die Mischflügel vorteilhafterweise durch unterbrochene Windungen einer Mischerschnecke gebildet. Auf diese Weise ergibt sich der Effekt, daß das langsam durch die Auflöseeinrichtung strömende Gut örtlich von den Flügeln weggedrückt wird, wenn sich der Rotor dreht, worauf Gut von anderen Stellen in den durch das weggedrückte Gut freigemachten Raum nachrückt. Aufgrund der radialen Unterbrechungen der Schneckengänge wird aber ein Teil des Gutes unverschoben bleiben und sich mit dem so neu hinzugekommenen Gut vermischen, bzw. kann das weggedrückte Gut in den axialen Unterbrechungen ausweichen und vermischt sich mit dem nachrückenden Gut.

Nach Anspruch 3 und 4 sind die Mischflügel an sich vom Rotor radial nach außen erstreckenden Armen angeordnet bzw. die Arme um ihre Längsachse verdrehbar und in ihrer jeweiligen Lage feststellbar. Dies ermöglicht es, ihre Auflösewirkung durch Verdrehen der Arme um ihre Längsachse zu beeinflussen. Anschließend werden die Arme in ihrer jeweiligen Lage durch Klemmschrauben oder andere an sich bekannte Einrichtungen fixiert. Damit wird einerseits die Schräglage der Mischflügel verändert, andererseits zwischen diesen mehr oder weniger große Freiräume geschaffen.

Nach Anspruch 5 sind die Messer an einem oder mehreren senkrecht zu dem Messer verlaufenden Klemmbalken fixierbar. Diese Ausbildung verbessert die Auflösewirkung, wenn man nach Anspruch 4 die Schräglage der Mischflügel durch Verdrehen der Arme einstellbar gestalten will.

Nach Anspruch 6 weist die Mischerschnecke Schneckengänge entgegengesetzter Förderrichtung auf. Da gerade die Seiten der Walzen normalerweise eine geringere Abnützung erleiden als der mittlere Bereich, ist es erwünscht, dort mehr Gut zuzuführen. Aus diesem Grund ist es darum zweckmäßig, wenn die Mischerschnecke mit Schneckengängen entgegengesetzter Förderrichtung, d. h. nach außen gegen die Seiten zu fördernden Schneckengängen, versehen ist.

Weitere Einzelheiten ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Auflöseeinrichtung an einer Mischeinrichtung an einem Walzwerk mit einen Einfüllkasten, -trog oder dgl. wobei die Walzen in Seitenansicht, der Einfüllkasten in einem Schnitt etwa nach der Linie I-I der Fig. 2 dargestellt ist, die

Fig. 2 eine Schnittansicht nach der Linie II-II der Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1.

Nach Fig. 1 sind innerhalb eines Gehäuses 1 wenigstens zwei Walzen 2 eines Quetschwalzenstuhles gelagert, denen das zu verarbeitende körnige Gut über ein Zuführblech 3 nach dem Auflösen von in diesem vorhandenen Zusammenballungen in einer erfindungsgemäßen Auflösevorrichtung, die weiter unten detailliert beschrieben wird, zu­ führbar ist. Die beiden Walzen 2 sind in üblicher, nicht dargestellter Weise gegeneinander gepreßt und wer­ den mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten angetrieben, wie dies durch Pfeile 4, 5 angedeutet ist.

Das Zuführblech 3 ist in einem Einfüllkasten 6 um eine Achse 7 schwenkbar gelagert. Der Einfüllkasten 6 ist auf das Gehäuse 1 aufgesetzt. Mit dem Zuführblech 3 ist ein Schwenkarm 8 verbunden, der an einem Stift 9 angreift, der seinerseits an einem in verschiedenen La­ gen fixierbaren Schieber 10 befestigt ist.

Oberhalb des Zuführbleches 3 ist eine Speisewalze 11 vorgesehen, der die untere Kante 12 eines um eine Achse 13 verschwenkbaren Dosiersektors 14 gegenüber­ liegt. Am Dosiersektor 14 ist ein Kolben-Zylinder-Ag­ gregat 15 gelenkig befestigt, dessen Kolbenstange 16 an einem Punkt 17 des Einfüllkastens fixiert ist. Je nach der Relativlage der Kolbenstange 16 wird sich daher eine verschiedene Lage der Kante 12 relativ zur Speisewalze 11 und damit eine entsprechende Dosierung des zuge­ führten Gutes ergeben. Hierzu mag das Aggregat 15, das ein pneumatisches oder hydraulisches sein kann, durch entsprechende Einstellung des ihm zugeführten Fluids gesteuert oder auch durch die Stromaufnahme des Antriebes für die Walzen 2 automatisch im Sinne einer Konstanthaltung dieser Stromaufnahme geregelt werden.

Obwohl diese Art der Speisung bevorzugt ist, wäre es auch denkbar, an Stelle des dem Speisespalt 18 zwischen der Walze 11 und der Kante 12 begrenzenden Sektors 14 eine weitere, mit der Speisewalze 11 zusammenwir­ kende Walze vorzusehen, die entsprechend verstellbar ist, um den jeweils gewünschten Spalt 18 einzustellen. Es versteht sich aber, daß die dargestelle Konstruktion weniger aufwendig ist. Zweckmäßig ist aber in jedem Falle im Anschluß an die Speiseeinrichtung 11-18 ein Magnet 19 vorgesehen, um etwaige Eisenteile aus dem vorbeilaufenden Gut anzuziehen. Der Speisewalze 11 wird das Gut, das üblicherweise den ganzen Bereich oberhalb der Speiseeinrichtung 11 bis 18 ausfüllt, über ein geneigtes Trichterblech 20 zugeführt.

Gemäß der hier vorgeschlagenen Lösung ist ober­ halb des Trichterbleches 20 eine Mischkammer 21 vor­ gesehen. Diese Mischkammer 21 wird durch eine weite­ res Trichterblech 22 größerer Neigung als das Blech 20 und anderseits durch eine vertikale Wand 23 von beiden Längsseiten begrenzt. Nach unten zu ist die Kammer 21 durch eine trogförmige Trennwand 24 abgeschlossen, die das über eine Einfüllöffnung 25 und ein daran ange­ schlossenes Zufuhrrohr 26 rechteckigen Querschnittes (vgl. Fig. 1, 2) hereinströmende körnige Gut daran hin­ dert, unmittelbar der durch den Spalt 18 gebildeten Zu­ fuhröffnung zu den Walzen 2 zuzufließen. Im wesentli­ chen die einzige Verbindung zwischen der Mischkam­ mer 21 zur Zufuhröffnung 18 ist über eine verhältnis­ mäßig breite, schlitzförmige Verbindungsöffnung 27 gegeben. Diese Schlitzöffnung kann gewünschtenfalls noch dadurch erweitert werden, indem eine mit der ver­ tikalen Wand 23 verbundene Schiebewand 28 hochge­ schoben und in der jeweiligen Stellung fixiert wird. Die Schiebewand 28 kann dann mit Hilfe von Klemmschrau­ ben 29 in jeder beliebigen Lage fixiert werden.

Innerhalb der Mischkammer 21 ist eine Mischeinrich­ tung 30, zweckmäßig im Bereiche des von der Trenn­ wand gebildeten Troges, vorgesehen, der auch die Ver­ bindungsöffnung 27 größtenteils abdeckt und so ver­ hindert, daß von der Einfüllöffnung 25 kommendes Gut unvermischt direkt in die Verbindungsöffnung und von da in den Speiseapparat 11-18 gelangt. Diese Misch­ einrichtung 30 weist vorzugsweise einen Rotor 31 mit frei endigenden Mischarmen 32 auf, an deren Enden Mischflügel 33 befestigt sind. Diese Mischflügel 33 bil­ den bevorzugt die Windungen einer Mischerschnecke, wie dies aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist. Zweckmäßig wird diese Mischerschnecke in der dargestellten Weise unterbrochene Schneckengänge aufweisen, um dadurch den Mischeffekt zu verbessern. Derartige Un­ terbrechungen der Schneckengänge sind sowohl in ra­ dialer Richtung zwischen dem Rotor 31 und den Flügeln 33 vorgesehen, als auch in axialer Richtung zwischen einzelnen an jeweils einem Arm 32 befestigten Flügeln 33.

Auf diese Weise ergibt sich der Effekt, daß das lang­ sam durch die Mischerkammer 21 strömende Gut ört­ lich von den Flügeln 33 weggedrückt wird, wenn sich der Rotor 31 im Sinne des Pfeiles 34 (Fig. 1, 2), dreht, worauf Gut von anderen Stellen in den durch das weg­ gedrückte Gut freigemachten Raum nachrückt. Auf Grund der radialen Unterbrechungen der Schnecken­ gänge wird aber ein Teil des Gutes unverschoben blei­ ben und sich mit dem so neu hinzugekommenen Gut vermischen, bzw. kann das weggedrückte Gut in den axialen Unterbrechungen ausweichen und vermischt sich mit dem nachrückenden Gut. Es sei hier darauf hingewiesen, daß in diesem Falle für das Mischen ganz andere Verhältnisse herrschen als in den meisten Mi­ schern für körniges Gut, bei denen dasselbe innerhalb eines freien Raumes verwirbelt wird. Dagegen ist ja, wie schon erwähnt, praktisch der ganze Einfüllkasten 6 von der Eingangsöffnung 25 bis zur Zufuhröffnung 18 mit körnigem Gut angefüllt, so daß ein solcher Verwirbe­ lungseffekt gar nicht in Frage kommt.

Die Tatsache, daß die Mischflügel 33 an je einem Arm 32 befestigt sind, wie dies einer bevorzugten Aus­ führung entspricht, ermöglicht es, ihre Mischwirkung durch Verdrehen der Arme 32 um ihre Längsachse zu beeinflussen. Anschließend werden die Arme 32 in ihrer jeweiligen Lage durch Klemmschrauben oder andere an sich bekannte Einrichtungen fixiert. Damit wird einer­ seits die Schräglage der Mischflügel 33 verändert, an­ derseits zwischen diesen mehr oder weniger große Freiräume geschaffen.

Unter den genannten erschwerten Bedingungen für den Mischvorgang ist es wichtig, daß die Mischeinrich­ tung 30 nicht dem vollen Druck des von oben durch die Eingangsöffnung 25 nachrückenden Gutes ausgesetzt ist, weil sich sonst die Körner so stark unter der Pres­ sung agglomerieren, daß die Unterbrechungen der von den Flügeln 33 gebildeten Schnecke nicht mehr ausrei­ chen, um den Mischeffekt zu erzielen, weil das so agglo­ merierte Gut auch in den radialen Unterbrechungen von den Flügeln mitgeschoben wird, da es reibungs­ schlüssig an den übrigen Körnern anhaftet. Da die Rei­ bung aber u. a. vom Druck abhängig ist, kann die Misch­ wirkung dadurch verbessert werden, daß die Misch­ kammer 21 einen gegenüber dem Querschnitt der Ein­ gangsöffnung 25 erweiterten Querschnitt besitzt. Eine derartige Erweiterung ergibt sich in Axialrichtung des Rotors 31 (bzw. parallel zu den Achsen der Walzen 2) dadurch, daß das im Querschnitt rechteckige Zufuhr­ rohr 26 eine Länge l (Fig. 2) aufweist, die Mischkammer 21 im Bereich des Rotors 31 hingegen eine große Länge L. Dadurch ergibt sich eine Entlastung vor allem auf den Seiten. Um diese Entlastung durch sich innerhalb der Mischkammer 21 oberhalb der Mischeinrichtung 30 wieder zusammenballendes Gut nicht verloren gehen zu lassen, ist es vorteilhaft, wenn fluchtend mit dem Zufuhr­ rohr 26 bis zu einer gewissen Höhe der Mischkammer 21 Seitenwände 35 (Fig. 3) vorgesehen sind. Unterhalb dieser Seitenwände 35 erfolgt dann eine plötzliche Druckentlastung an den Seiten, die dort den Misch­ effekt der Mischeinrichtung 30 begünstigt.

Um nun aber eine Druckentlastung über die gesamte Länge der Mischeinrichtung 30 zu erhalten, ist auch die Breite b des Zufuhrrohres 26 geringer als die Breite B der Mischkammer 21 im Anschluß an die Eingangsöff­ nung 25. Darum ist auch der Winkel des Trichterbleches 22 relativ steil bemessen, vorzugsweise größer als 60°, damit sich das Gut gegen die Mischeinrichtung 30 nicht neuerlich allzu stark verdichtet. Auch hier wiederum kann durch Verschieben der Schiebewand 28 mit ihren Seitenwänden 135 eine gewisse Einstellbarkeit geschaf­ fen werden, wobei es gegebenenfalls zweckmäßig sein mag, die Seitenwände 135 gesondert von der vorderen Wand 28 verstellen zu können.

Die Erweiterung der Mischkammer 21 in Längsrich­ tung auf Grund der Unterschiede der Bemessungen l und L bringt es allerdings mit sich, daß an sich an den Seiten, gegen die Stirnflächen zu, der Walzen 2 weniger Gut zugeführt würde, als in der Mitte. Da aber gerade die Seiten der Walzen 2 normalerweise eine geringere Ab­ nützung erleiden als der mittlere Bereich ist es sogar eher erwünscht, dort mehr Gut zuzuführen. Aus jedem dieser beiden Gründe für sich, ist es darum zweckmäßig, wenn die Mischerschnecke 30 mit Schneckengängen entgegengesetzter Förderrichtung, d. h. nach außen ge­ gen die Seiten zu fördernden Schneckengängen, verse­ hen ist, wie dies die Fig. 2 und 3 deutlich zeigen. Darüber hinaus mag zusätzlich oder alternativ eine weitere Maßnahme getroffen sein, die darin besteht, daß die Trennwand 24 an den Seiten Ausnehmungen besitzt, die am deutlichsten aus Fig. 3 ersichtlich sind. Die Größe dieser Ausnehmungen mag mit Hilfe von Schiebeble­ chen 37 (Fig. 2) einstellbar sein, die mit Hilfe von Fixier­ schrauben 38 in jeder beliebigen Lage feststellbar sind. An Stelle der bogenförmigen Ausnehmungen 36 wäre es selbstverständlich auch denkbar, die Trennwand 24 im seitlichen Bereich mit Durchbrechungen bzw. Öffnun­ gen zu versehen. Jedenfalls bilden die Ausnehmun­ gen 36 gewissermaßen Erweiterungen der seitlichen Verbindungsöffnung 27 von der Mischkammer 21 zur Zufuhröffnung 18.

Die Zufuhr des körnigen Gutes über das Rohr 26 kann von einem Silo aus und/oder über eine Transport­ einrichtung, insbesondere über einen Kettentranspor­ teur, erfolgen. Dabei mag es unter mancherlei Einflüs­ sen (Druck, Feuchtigkeit usw.) zur Bildung von Agglo­ meraten kommen, die einerseits für das Mischen durch die Mischeinrichtung 33, anderseits aber auch für die Speisung über die Speiseeinrichtung 11-18 nachteilig ist. Dies gilt, ganz gleichgültig, ob, wie dargestellt, eine Speiseeinrichtung mit einer Walze verwendet wird oder ob die Speisung lediglich über ein vibrierendes Blech erfolgt, dem der Sektor 14 gegenüberliegt. Noch ungün­ stiger wären solche Agglomerate, wenn unterhalb der Mischkammer 21 überhaupt keine gesonderte Speise­ einrichtung vorhanden wäre, wie dies verschiedentlich schon vorgeschlagen worden ist. Zwar wirkt schon die Tätigkeit der Mischeinrichtung 30 teilweise im Sinne einer Auflösung solcher Zusammenballungen, doch ist es günstig, wenn eine zusätzliche Auflöseeinrichtung vorgesehen ist.

Eine derartige Auflöseeinrichtung ist gemäß der Darstellung der Fig. 1 und 2 durch als Statorwerkzeuge wirkende Messer 39 gegeben, die an Vorsprüngen 40 (Fig. 2) einer Schrägwand 41 mittels Langlöcher 42 (Fig. 1) dieser Messer 39 durchsetzender Klemmschrau­ ben 43 (Fig. 2) einstellbar befestigt sind. Will man aber die Schräglage der Mischflügel 33 durch Verdrehen der Arme 32 einstellbar gestalten, so ist es zweckmäßig, wenn die Statorwerkzeuge 39 an einem (oder mehreren kürzeren) quer über die Schrägwand 41 und senkrecht zu den Messern 39 verlaufenden Klemmbalken in belie­ biger Lage fixierbar sind. Gegebenenfalls können auch zwei solcher Messer 39 jeweils zwischen zwei Mischflü­ geln 33 angeordnet sein.

Wie ersichtlich, erstrecken sich die Messer 39 bis knapp an die Oberfläche des Rotors 31 und sind jeweils zwischen zwei Schneckenflügel 33 eingesetzt (vgl. Fig. 2), von deren Endkanten sie zweckmäßig einen so geringen Abstand besitzen, daß sie im Sinne einer Auf­ lösung von Zusammenballungen mit diesen Kanten zu­ sammenwirken. Eine alternative Lösung sei später an Hand der Fig. 4 beschrieben.

Der Antrieb der Mischeinrichtung 30 kann entweder von einer gemeinsamen Antriebsquelle erfolgen, die auch die Walzen 2 und/oder die Speisewalze 11 an­ treibt. Hierfür ist ein Antriebsrad 43 (Fig. 2, 3) vorgese­ hen. Gewünschtenfalls kann aber auch ein eigener Mo­ tor für die Mischheinrichtung 30 vorgesehen sein.

Die Statorarme bzw. -messer 39 wirken in Achsrichtung durch Zusammenwirken mit den Endkanten der Flügel 33 im Sinne eines Auflösens.

Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche weitere Varianten denkbar; beispielsweise wurde oben erwähnt, daß die Mischwirkung der bevorzugt verwendeten Mischerschnecken aufgrund der Tatsache, daß die Mischkammer jeweils völlig gefüllt ist, nicht auf einem Verwirbelungseffekt beruht, wie bei den meisten Mischern für körniges Gut. Viel eher ist der Effekt der dargestellten Mischerschnecken mit denjenigen vergleichbar, wie sie zum Vermischen von Kunststoffen verwendet werden. Dennoch ist es denkbar, am Eingang 25 der Mischkammer eine zusätzliche Speiseeinrichtung anzuordnen, die praktisch die Mischkammer von der Zufuhr und damit vom Druck des zu verarbeitenden Gutes entlastet, was der Bildung von Agglomeraten entgegenwirkt und so die Auflöseeinrichtung entlastet.

Abweichend von der Darstellung der Fig. 1 können auch zwei identisch ausgebildete Rotoren vorgesehen sein, die an Armen Schneckenflügel tragen. Dabei kann die Drehrichtung der beiden Rotoren einander entgegengesetzt sein, wobei es gewünschtenfalls möglich ist, auch eine unterschiedliche Drehzahl vorzusehen. Dies hat seinen Grund darin, daß der Auflösungseffekt bei entgegengesetzter Drehrichtung größer ist. Es versteht sich, daß auch hier die Arme um ihre Längsachse verdrehbar ausgebildet sein können. Bei einer derartigen Ausbildung mit zwei Rotoren können Statorarme gewünschtenfalls für jeden der beiden Mischeinrichtungen vorgesehen werden.

Claims (6)

1. Auflöseeinrichtung an einer Mischeinrichtung für einem Mahlwerkzeug zuzuführendes körniges Gut mit einem auf seinem Umfang Mischarme (32, 33) tragenden Rotor (31) und zwischen diese eingreifenden gehäusefesten Stator­ werkzeugen (39), bei der die Mischarme mit Endkanten versehene Mischflügel (33) aufweisen und die Statorwerkzeuge als Messer (39) ausgebildet sind, die zwischen jeweils zwei Flügel (33) eingreifen und von den Endkanten der Mischflügel (33) einen so geringen Abstand besitzen, daß sie im Sinne einer Auflösung von Zusammenballungen mit diesen Kanten Zusammenwirken.

2. Auflöseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischflügel (33) durch unterbrochene Windungen einer Mischerschnecke (30) gebildet sind.

3. Auflöseeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischflügel (33) an sich vom Rotor (31) radial nach außen erstreckenden Armen (32) angeordnet sind.

4. Auflöseeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (32) um ihre Längsachse verdrehbar und in ihrer jeweiligen Lage feststellbar sind.

5. Auflöseeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer (39) an einem oder mehreren senkrecht zu dem Messer (39) verlaufenden Klemmbalken fixierbar sind.

6. Auflöseeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischerschnecke (30) Schneckengänge entgegen­ gesetzter Förderrichtung aufweist.