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Vorrichtung zum Mischen Zum Mischen von lockeren, trockenen Stoffen
sind Mischmaschinen mit horizontal liegender Mischtrommel bekannt, in der das Mischgut
von rotierenden pflugscharähnlichen Mischwerkzeugen bewegt wird. Die Mischwerkzeuge
sind an einer oder mehreren durch den Mischraum parallel zum Trommelmantel laufenden
Antriebswelle rnittels wendelförmig auf dieser angebrachten Armen befestigt. Diese
Maschinen sind mit einer Antriebsvorrichtung ausgerüstet, die den am äußeren Ende
der Arme angebrachten Mischwerkzeugen eine Umfangsgeschwindigkeit von etwa 2 bis
14 m/s zu verleihen vermag.
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Die Mischung innerhalb des Mischbehälters erfolgt durch Rühren, Verschieben,
Schleudern und Umwälzen des Mischgutes.
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Diese Maschinen arbeiten auf vielen Gebieten einwandfrei, versagen
jedoch, wenn Mischgüter verarbeitet werden, die durch Bindemittelzugabe oder auch
aus anderen Gründen zum Anhaften an Metallwandungen neigen. Hier bildet sich nach
kurzer Zeit an den Wandungen des Mischbehälters ein Belag, der sich immer stärker
aufbaut, bis der Zwischenraum zwischen Trommelmantel und den Enden der Mischelemente
vollständig ausgefüllt ist. Die Enden der rotierenden Mischelemente, die nach längerem
Gebrauch durch Verschleiß die Schneidkanten verlieren, drücken noch weitere Mengen
Mischgut auf den sich am Trommelmantel gebildeten Belag, wodurch die obere Schicht
des Belages fester und härter wird.
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In vielen Fällen steigert sich dieser Vorgang so stark, daß die Mischelemente
entweder zum Stillstand kommen oder, wenn die Betriebselemente die Bremswirkung
überwinden, die Mischelemente sich zu schnell abnutzen. Der Belag an den Trommelwandungen
und besonders dessen geglättete oberste Schicht ist so fest und hart, daß derselbe
in vielen Fällen nur noch mit Hammer und Meißel zu entfernen ist. Dieser Nachteil
der vorbekannten Mischmaschinen tritt z. B. in der Kohlenindustrie auf, wenn Gichtstaub
mit Kohlestaub und einem Bindemittel, z. B. Sulfitlauge, gemischt werden soll, um
eine brikettierbare Masse zu erhalten, die die Aufarbeitung des Gichtstaubes erlaubt.
Der Nachteil tritt auch in der keramischen Industrie und in der Kunstdüngerindustrie
auf.
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Es ist schon bekannt, in langsam laufenden Zementmischern federnde
Arme zum Tragen von in Umlaufrichtung konkav ausgebildeten Mischwerkzeugen zu verwenden.
Diese Arme sind jedoch so ausgebildet, daß sie nur in Umlaufrichtung federnd nachgeben
können, damit die mit ihren äußeren Kanten und ihren Flächen parallel zur Mischbehälter-
achse
angeordneten Mischwerkzeuge beim Auftreten von Agglomerationen oder größeren Partikeln
im Mischgut zurückweichen können, um dadurch einen größeren Zwischenraum zwischen
den äußeren Kanten und der Trommelwand zu schaffen.
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Gemäß der Erfindung werden die vorstehend geschilderten Nachteile
dadurch behoben, daß die Mischwerkzeuge mit den äußeren Kanten ihrer konkaven Flächen
zu ihrer Rotationsebene geneigt sind und die federnden Arme derart ausgebildet und
angeordnet sind, daß sie im wesentlichen nur in Richtung der Trommelachse federnd
ausweichen können.
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Die Mischwerkzeuge sind dabei so angeordnet, daß sie beim Rotieren
mit den vorhergehenden Schneidkanten unter das Mischgut greifen und dasselbe vom
Trommelmantel in Richtung auf das Trommelinnere abheben. Vorzugsweise weisen die
Mischwerkzeuge mit ihren Spitzen einen radialen Abstand von etwa einem hundertstel
des Trommeldurchmessers von der Trommelwand auf, wobei die hinteren äußeren Kanten
der Mischwerkzeuge einen größeren Abstand von der Trommelwand haben als ihre vorderen
Enden.
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Die von den Mischwerkzeugen nicht bestrichene Trommelwandfläche soll
höchstens 150 °/ der von den Mischwerkzeugen bestrichenen Trommelwandfläche betragen,
was gleichbedeutend damit ist, daß der axiale Abstand der Mischwerkzeuge untereinander
höchstens das Eineinhalbfache der Breite der von einem Mischwerkzeug bestrichenen
Trommelwandfläche beträgt.
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Durch die Verwendung von federnden Armen und durch die besondere
Anordnung der Mischwerkzeuge
in der Mischmaschine gemäß der Erfindung
wird erreicht, daß der sich bildende Mischgutansatz auch in den Bereichen des Trommelmantels,
die nicht von den Mischwerkzeugen bestrichen werden, locker bleibt und der zwischen
Trommelwand und Mischwerkzeugen sich bildende härtere Mischgutansatz unter dem Druck
der federnd angeordneten Mischwerkzeuge in diesen Bereich ausweichen kann und von
dort wieder ins Innere der Mischtrommel abfällt.
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In der bevorzugten Ausführungsform der Mischmaschine gemäß der Erfindung
weisen die Mischwerkzeuge die Form von einseitig arbeitenden Pflugscharen auf, die
in axialer Richtung mit Abstand voneinander derart angeordnet sind, daß die von
den Mischwerkzeugen nicht bestrichenen, inneren Trommelwandflächen etwa 50 bis 80°/o
der von den Mischwerkzeugen bestrichenen, inneren Trommelwandfläche beträgt.
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Die Arme, an deren äußeren, abgewinkelten bzw. gekröpften Enden die
Mischwerkzeuge befestigt sind, werden vorteilhaft aus Flachstahl oder Federstahl
hergestellt. Wegen des Verschleißes der Mischwerkzeuge ist es vorteilhaft, diese
an den Armen abschraubbar anzuordnen.
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Die Mischmaschine gemäß der Erfindung kann für den diskontinuierlichen
oder kontinuierlichen Betrieb benutzt werden.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung in vier Figuren dargestellt: Fig.
1 zeigt einen Längsschnitt durch den Mischbehälter; Fig. 2 zeigt einen SchnittA-B
durch Fig. 1; Fig. 3 zeigt eine Teilansicht aus der gefüllten Mischapparatur der
Fig. 1; Fig. 4 zeigt einen Sektor aus der Mischmaschine gemäß der Erfindung in räumlicher
Anordnung.
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Der zylindrische Mischbehälterl mit den Stirnwänden la ist oben mit
einem Aufgabestutzen 2 versehen, der in Rotationsrichtung der Mischelemente einseitig
versetzt ist. Der Aufgabestutzen kann auch als Eindüsschacht benutzt werden. In
Schnitt A-B gemäß Fig. 2 ist gezeigt, daß man den Aufgabestutzen 2 nach links erweitert,
um in einen abnehmbaren Deckel 2a Düsenvorrichtungen 11 anordnen zu können. Die
dem Einlaufstutzen gegenüberliegende Stirnwand ist mit einer großen Öffnung versehen,
die mit den Klappen 3 und 3a bis 3d verschlossen werden kann. Diese Klappen können
unabhängig voneinander betätigt werden. Bei diskontinuierlichem Mischvorgang werden
alle Klappen geschlossen. Die Entleerung geschieht durch die untere Klappe 3 d.
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Wenn kontinuierlich gemischt werden soll, so wird bei Mischung mit
hohem Füllgrad nur die Klappe 3 geöffnet. Durch Offnung der Klappen 3 a, 3 b, 3
c und 3d kann der Füllgrad wahlweise verringert werden.
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Die oberen Kanten der geschlossenen Klappen 3 a bis 3d sind vorteilhaft
in Form eines Überlaufwehres ausgebildet. Das aus der Mischtrommel fallende Mischgut
wird durch einen über den Klappen 3 und 3 a und 3d angeordneten Ausfallschacht 4
abgeleitet.
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Die Mischtrommel ist weiterhin vorteilhaft mit einer Reinigungs-
bzw. Montageklappe 5, die in 5 a ausschwenkbar gelagert ist, ausgerüstet. Durch
den zylindrischen Mischbehälter ist eine an den Stirnwänden gelagerte und über ein
Antriebsaggregat angetriebene Welle 6 angeordnet, die in Pfeilrichtung rotiert.
Auf der Welle sind wendelförmig verteilte Taschen 6a angebracht. In Fig. 1 sind
die Taschen
6 a und die Tragarme 7/8 zur besseren Veranschaulichung und einfacheren
Darstellung nicht wendelförmig auf der Welle verteilt dargestellt. In den Aussparungen
der Taschen 6 a ist ein kurzer Arm 7 abnehmbar verschraubt angeordnet, dessen Stärke
sich nach der Anzahl der an ihm mittels federnder Arme angebrachten Mischwerkzeuge
richtet. Die federnden Tragarme 8 weisen an ihren Enden eine Kröpfung 8 a auf, an
denen die pflugscharähnlichen Mischwerkzeuge 9 mittels Schrauben 10 auswechselbar
befestigt sind. Die Mischwerkzeuge sind vorteilhaft in bekannter Weise so angeordnet,
daß sie das Mischgut abwechselnd zur Auslaßöffnung hin- und von der Auslaßöffnung
wegfördern.
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In Fig. 3 sind die Mischwerkzeuge und ihre äußeren Kanten zur besseren
Veranschaulichung stark zur Mischbehälterachse verdreht dargestellt. Das Mischgut
ist mit 12 und 12 a bis 12 c bezeichnet. Über die Welle 6 werden die Mischwerkzeuge
mit Schleudergeschwindigkeit, d. h. mit einer Umfangsgeschwindigkeit von etwa 2
bis 14 m/s, vorzugsweise 4 bis 6 m/s, angetrieben. Hierdurch ist der obere Raum
des Mischbehälters und der Aufgabeschacht 2 bei dem Mischvorgang stets mit schwebendem
Mischgut 12 angefüllt. Im Aufgabeschacht 2 bildet sich dadurch im Bereich des Sprühkegels
ein immer wechselnder Mischgutwirbel in der in Fig. 2 angedeuteten Weise, so daß
eingesprühte Flüssigkeit schon weitgehend mit dem schwebenden Mischgut vermischt
wird. Im unteren Bereich des Mischgutbehälters wird das Mischgut 12a von den rotierenden
Mischelementen dauernd durcheinandergewirbelt. Zwischen den Enden der Mischwerkzeuge
9 und dem Trommelmantel 1 bildet sich ein lockerer Belang126, der durch den Druck
der Mischwerkzeuge etwas stärker als das Mischgut 12 a verdichtet ist. Diese Schicht
12 b wird im Laufe des Mischvorganges durch eine feste und harte Schicht 12 c bedeckt.
Wenn diese Schicht 12 c sich so weit aufbaut, daß sie als Bremsfläche für die Mischwerkzeuge
9 wirkt, dann weichen diese in Pfeilrichtung seitlich aus. Durch die Federkraft
der Arme 8 werden die Mischwerkzeuge jedoch wieder in die ursprüngliche Stellung
zurückgedrückt.
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Hierdurch wird auf die gehärtete oder verhärtete Schicht 12c eine
schwache Rüttel- und Stoßwirkung ausgeübt, und es entstehen Risse in dieser Schicht,
was beim weiteren Rotationsvorgang der Mischwerkzeuge 9 zum Abbröckeln des Ansatzes
12 b und 12 c führt. Die Rißbildung in der Schichtl2c wird dadurch erleichtert,
daß die Schicht 12 b weniger hart ist, sofern der Abstand zwischen Trommelwand und
Mischwerkzeuge genügend groß gewählt wird. Dadurch, daß jeweils zwischen zwei Mischwerkzeugen
9 ein Teil des Trommelmantels von den rotierenden Mischwerkzeugen nicht bestrichen
wird, bleibt das Misebgut 12a in dieser Zone stark aufgelockert, so daß die abgebrochenen
Teilstücke der Schichten 12 b und 12 c durch die federnd angeordneten Mischwerkzeuge
seitlich weggedrückt werden können.
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In der Beschreibung behandelte Gegenstände, für die kein Patentschutz
beantragt ist, gehören nicht zur Erfindung.