DE3006438A1

DE3006438A1 - Kontinuierlich arbeitender mischer fuer schuett- bzw. fliessfaehiges gut

Info

Publication number: DE3006438A1
Application number: DE19803006438
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 4790 Paderborn Lödige
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-02-21
Filing date: 1980-02-21
Publication date: 1981-12-03
Also published as: DE3006438C2; CA1162918A; US4349280A

Description

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Wilhelm Lödige, Elsener Str. 9c, 4790_Paderborn
Fritz Lödige, Leuschner Str. 12, 4790 Paderborn
Sepp Lücke, Forellenturm, 4791 Lichtenau Nr. 123 jj ^{n r}'-

Kontinuierlich arbeitender Mischer für schütt- bzw. fließfähiges Gut

Die Erfindung betrifft einen kontinuierlich arbeitenden Mischer für schütt- bzw. fließfähiges Gut mit einer zylindrischen Mischtrommel, einer in ihr umlaufenden mit Mischwerkzeugen versehenen Welle, einer Beschickvorrichtung mit Einlaufschacht und Mitteln zum Umlenken des einfallenden Mischgutes in Richtung auf die Achse der Mischtrommel, die in ihrem Endbereich einen Austrag für das gemischte Gut hat.

Mischer dieser Art sind zum Mischen verschiedenster Mischgüter aus kleinen und kleinsten Teilchen, z. B. Fasern aus Kunststoff, ligno- zellulosehaltigen Stoffen, Granulate, Spanteilchen oder dergl. geeignet. Sie werden im allgemeinen zugleich mit einer Einrichtung zur Benetzung des Mischgutes mit Flüssigkeiten, beispielsweise Weichmachern, Wasser, Leim usw. ausgestattet. Die Zufuhr der Flüssigkeit kann entweder von außen über Röhrchen, welche die Zylinderwandung des Mischers durchsetzen oder von innen über die zentrale Antriebswelle her erfolgen.

Bei bekannten Mischern dieser Art kommt es im Bereich der Einlauf- bzw. einer bei Ringmischern vorhandenen Ringbildungszone zu starken Prall- bzw. Quetschwirkungen des Mischgutes, da dieses aus der einlaufenden, im wesentlichen tangentialen Richtung mit großer Geschwindigkeit von den hochtourig mit der Mischerwelle umlaufenden Werkzeugen erfaßt und in eine im wesentlichen axiale Richtung, nämlich in Längsrichtung der zylindrischen Mi s eher trommel umgelenkt und beschleunigt werden muß. . Handelt es sich dabei um

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sogenannte Ringmischer, muß das Gut so umgelenkt werden, daß sich möglichst unmittelbar hinter der Eintrittsöffnung des Gutes in die zylindrische Mischertrommel ein schnell umlaufender Mischgutring an der Innenwandung der Mischertrommel bilden kann. Die im Bereich der Einlauf- und Ringbildungszone bei bekannten Mischern rotierenden Mischwerkzeuge treffen mit großer Geschwindigkeit auf das einfallende Mischgut, das dadurch starker äußerer und innerer Reibung, insbesondere einer unerwünschten Stoß- und Quetschbelastung,ausgesetzt ist. Hierdurch kommt es zur Zerstörung der Struktur der Mischgutteilchen, was bei bestimmten Mischgütern, beispielsweise Kunststoffgranulaten von vorgeschriebener Teilchengröße, bei Fasern, Spanteilchen usw., nachteilig ist, da solche Veränderungen bzw. Zerstörungen der Teilchenstruktur, beispielsweise bei der Herstellung von Spanplatten^ zu einer unerträglichen Qualitätsminderung des Endproduktes führen kann. Wenn das zu mischende Gut mit Flüssigkeit, beispielsweise Leim, benetzt werden soll, stellt sich infolge der Vergrößerung der Oberfläche der zu mischenden Teilchen ein unerwünscht hoher Leimverbrauch ein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mischer der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß das in ihn einzubringende schütt- bzw. fließfähige Mischgut unter der Wirkung einer gerichteten Luftströmung aus der durch den Einlaufschacht vorgegebenen Einfallrichtung des Gutes in eine zur Achse der Mischertrommel parallele Richtung so umgeleitet wird, daß es ohne Zerstörung seiner Struktur durch Quetsch-oder Stoßvorgänge in Drehrichtung der auf der Mischerwelle angeordneten Werkzeuge in die Mischertrommel geführt wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Mischer der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in den unteren Bereich des EinlaufSchachtes ein, eine Zwangsluftströmung führender, düsenartiger Lufteintrittskanal mündet, an den sich ein zur Eintrittsöffnung der Mischtrommel gerichteter Einblaskanal anschließt, der über einen von der Eintrittsöffnung der Mischtrommel abgewandten Luftabsaugkanal strömungsmäßig verbunden ist und diese Kanäle vom Luftstrom mindestens eines Gebläses

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beaufschlagt sind.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Mischers wird das über den Einlaufschacht ankommende Mischgut unter Vermeidung mechanisch wirkender Werkzeuge, beispielsweise umlaufender Einholwerkzeuge, durch Zwangluftströmung so umgelenkt, geführt und beschleunigt, daß es in wenigstens annähernd axialer Richtung und in wenigstens annähernd gleicher Drehrichtung wie die Werkzeuge im Mischer in diesen eintritt,ohne daß es dabei zu unerwünschten Verwirbelungen der die Gutteilchen führenden und auf die erforderliche Geschwindigkeit der umlaufenden Werkzeuge beschleunigenden Luft kommt. Durch die Erfindung werden ferner die bisher üblichen,im Aufbau komplizierten und ständigem Verschleiß unterliegenden Werkzeuge der sog. Einholzone (Einholwerkzeuge) entbehrlich. Das Mischgut ist dadurch nicht mehr den sattsam bekannten Reib- und Quetschvorgängen ausgesetzt, die bisher zu der unerwünschten Zerstörung der Struktur der Mischgutteilchen führten.

Der Gegenstand der Erfindung ist in den Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Trommelmischers·mit Einlaufschacht und einer am anderen Ende des Mischers befindlichen Gutaustrittsöffnung;

Fig. 2 eine Vorderansicht des Mischers nach Fig. 1f Fig. 3 einen Schnitt nach LinieIII-III der Fig. 1; Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3.

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Der Mischer nach Fig.1 bzw. 2 weist eine in der Mitte geteilte Mischtrommel 7 auf, deren Deckel 1 aufklappbar ist. der zylindrischen Mischtrommel 7 läuft eine Mischerwelle 14, angetrieben durch Motor 16, um. Auf der Mischerwelle 14 befinden sich nicht näher dargestellte Mischwerkzeuge. Das zu mischende Gut fällt über einen Einlaufschacht 9 mit vorzugsweise flach rechteckigem Querschnitt in Richtung des Pfeiles F„ herab, der im unteren Teil einen trichterförmigen Endabschnitt 9¹ hat. Oberhalb der engsten Stelle dieses trichterförmigen Endabschnittes 9* ist erfindungsgemäß ein düsenartig ausgebildeter Lufteintrittskanal 2 vorgesehen, dessen Düse 2¹ auf der ganzen Breite des EinlaufSchachtes 9 in diesen einmündet. Über den düsenartigen Kanal 2 tritt die in ihm strömende Druckluft mit hoher Geschwindigkeit über die Düse 2¹ auf der ganzen Breite des Einlauf-Schachtes 9 in diesen aus, vermischt sich mit dem herabfallenden Mischgut und gelangt in einen Einblaskana-1 3, der im unteren Teil der Trommel 7 entlang der Wandung 7' der Trommel schräg in Richtung auf die eigentliche Eintrittsöffnung 15 zum Mischraum der Trommel 7 verläuft (vergl. Fig. 4). In den Zeichnungen Fig. 3 und Fig. 4 zeigen die Pfeile F^ die Strömungsrichtung der zwangsgeführten Luft und die Pfeile F_ die Bewegungsrichtung der Gutteilchen innerhalb des Zwangluftstromes an. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, bewegen sich die Gutteilchen F-, in dem in Fig. 3 ersichtlichen Schnitt nach vorn aus der Zeichenebene, was mit Punkten, die durch Kreise umgeben sind und mit F_G bezeichnet sind, angegeben ist. Dadurch daß der Einblaskanal 3 erfindungsgemäß in Richtung auf die Trommeleintrittsöffnung 15 einen schraubenlinienförmxgen Verlauf hat und durch ein entsprechend gebogenes Leitblech 6 nach rückwärts zu begrenzt ist, ergibt sich,daß der Einblaskanal 3 in Drehrichtung der Mischerwelle 14 und damit in Drehrichtung des auf der Mischerwelle 14 angeordneten Werkzeuges, nämlich einer Schaufel 8, in die Trommel 7 mündet (vergl. Fig. 4).

Das im Einlaufschacht 9 herabfallende Gut wird durch den über die Düsen 2¹ eintretenden Luftstrom aufgelockert und durchläuft somit zusammen mit der Druckluft den annähernd schraubenlinienförmig

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nach vorn gerichteten Einblaskanal 3, an dessen vorderen Ende das Gut infolge der hierbei erhaltenen Richtung und Geschwindigkeit axial gerichtet in die Mischtrommel 7 mit einer Geschwindigkeit austritt, die annähernd der der Umlaufgeschwindigkeit der rotierenden Schaufel 8 ist. Hierdurch werden Quetschungen und Stöße des aus festen Teilchen bestehenden Gutes beim Zusammentreffen mit der rotierenden Schaufel 8 und den übrigen Werkzeugen, die auf der Welle 14 befestigt sind, vermieden. Der Einblaskanal 3 wird nach innen zur Welle 14 durch ein Absaugrohr 4 begrenzt, das die Welle 14 koaxial umgibt. Dieses Absaugrohr 4 umschließt einen Luftabsaugkanal 4', der innerhalb des Absaugrohres 4 koaxial zur Mischerwelle von der Eintrittsöffnung 15 entgegengesetzt der Bewegungsrichtung V der Mischgutteilchen nach rückwärts entsprechend der Richtung der Pfeile F_T verläuft. In diesem Absaugkanal 4' wird die aus dem Einblaskanal 3 austretende Luft infolge der starken Saugwirkung des Gebläses oder Ventilators 11 um 180° umgelenkt, so daß eine Verwirbelung dieser Luft innerhalb der eigentlichen Trommel 7 und damit eine unerwünschte Beeinflußung der in diese Trommel eintretenden Gutteilchen vermieden ist. Die Luftströmung, die gemäß Fig. 3 entsprechend den Pfeilen F_ innerhalb des schraubenlinienförmig nach vorn auf die Mischertrommel zu gerichteten Ein- , blaskanales 3 strömt, wird somit im Bereich des vorderen -

Endabschnittes des Absaugrohres 4 scharf umgelenkt und an einem weiteren Einströmen in den Trommelbereich gehindert. Sie strömt ; entlang der Pfeile F_T koaxial zur Welle 14 in einen Ansaugraum

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1 (vergl. Fig. 4). von dem sie zum Gebläse 11 und von diesem über den Ansaugstutzen .12 wieder im Kreis zu dem düsenartigen Kanal 2 über die Düse 2¹ wieder zum Einblaskanal gelangt. In \ Fig. 3 ist die Strömung der Luft innerhalb des Absaugrohres 4 mit Zeichensymbolen (Kreuz mit Kreis) angedeutet. Die gekrümmten Pfeile F in Richtung zur Welle 14 zeigen die Luftströmung im Bereich des vorderen Stirnendes des Rohres 4 an der Umlenkstelle. '

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Der Luftabsaugkanal 4' mündet somit auf der der Eintrittsöffnung 15 abgewandten Seite in einen an die Ansaugseite des Gebläses 11 angeschlossenen Ansaugraum 1.

Im oberen Bereich der Eintrittsöffnung15 zur Mischtrommel 7 hin ist zwischen Absaugrohr 4 und der Wand der Trommel 7 ein Blendenring 5 angeordnet, der den Absaugquerschnitt verkleinert und ein Eindringen von Mischgutteilchen in den vor dem Ansaugstutzen 12 liegenden Ansaugraum 1 verhindert. Die Luft strömt entsprechend den in Fig. 4 eingezeichneten Pfeilen F_T zum Ventilator zurück und von dort über die Druckseite des

Ventilators wieder in den düsenartigen Kanal 2, über Düsen 2', in den Einblaskanal 3. Infolge der Anordnung der Ringblende endet die öffnung des durch Außenwandung des Absaugrohres 4, Innenwandung der Mischtrommel 7 und dem schraubenförmig nach vorn verlaufenden Leitblech 6 gebildeten Einblaskanales 3 imBereich der Ringblende. Ferner ist in Strömungsrichtung des Mischgutes gesehen hinter der Ringblende 5 und der öffnung des Einblaskanales 3 in Richtung der Gutaustragsöffnung 13 wenigstens eine mit der Welle 14 umlaufende Schaufel 8 vorgesehen, die die ankommenden Gutteilchen erfaßt und in eine gewünschte, zum Gutaustrag 13 hin gerichtete schraubenlinienförmige Umlaufbewegung entlang der Innenwandung der Trommel 7 bringt.

Vorteilhaft ist die Druckseite des Gebläses 11 zwecks Abzweigung eines Teilluftstromes in den Einlauf schacht 9 mit diesem durch einen Verbindungskanal strömungsverbunden. An der Mündungsstelle dieses Verbindungskanales sind vorteilhaft Düsen 10 (vergl. Fig. 3) vorgesehen, die unmittelbar oberhalb des trichterförmigen Endabschnittes 9' in den Einlaufschacht 9 in Richtung des in Fig. 3 eingezeichneten Pfeiles, also in Richtung nach unten, münden. Hierdurch findet bereits eine erste Auflockerung des Gutes in Richtung nach unten zur die Eintrittsöffnung des Einblaskanales statt, so daß Stauungen desGutes im Bereich des verengten Querschnittes 9' des EinlaufSchachtes weitgehend vermieden sind.

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• In weitere^Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Luftstrom des Gebläses 11 im Bereich der Düse .2' durch nicht näher dargestellte Luftleitbleche so gelenkt wird, daß der vom Gebläse 11 kommende Zwangsluftstrom F₁. nach Austritt aus dem Einblaskanal 3 in die Rundung der Mischtrommel 7 geleitet wird.

Wie bereits dargelegt, bilden Ansaugraum 1 mit Ansaugstutzen zum Gebläse 11, Kanal 2 mit Düse 2', Einblaskanal 3 und Absaugkanal 4' einen in sich geschlossenen Kreislauf, so daß die aus dem Gebläse 11 druckseitig austretenden Luft ständig mit einer gewünscht hohen Geschwindigkeit über den düsenartigen Kanal 2, Düse 2' nach Mischung mit den Gutteilchen in den sich in Drehrichtung der Werkzeuge 8 schraubenförmig in die Trommel 7 hineinwindenden,trichterartig verlaufenden Einblaskanal gelangt, von wo die Gutteilchen in gelenkter Richtung in die Trommel 7 eintreten und dabei infolge der Anordnung des Absaugrohres 4 in Verbindung mit der Blende 5 von der Zwangsluftströmung, die über Kanal 4' in entgegengesetzter Richtung abgesaugt wird, getrennt werden. Das ankommende Mischgut wird dann von dem Werkzeug 8 übernommen und in Richtung auf den Austrag 13 hin weitertransportiert. Durch die besondere Anordnung des Absaugrohres 4 zentral zu Welle 14 wird die Luft nur im wellennahen und - wegen der Zentrifugaleffekte der rotierenden Mischwerkzeuge - mischgutfreien Bereich angesaugt.

Das Luftvolumen und die Strömungsgeschwindigkeit der Luft können über eine geeignete Vorrichtung, beispielsweise eine Drosselklappe, den jeweiligen Mischgutverhältnissen entsprechend geregelt werden. Hierdurch wird bewirkt, daß die Mischgutteile durch die Luftströmung soweit beschleunigt werden, daß ihre eigene Geschwindigkeit in etwa der der rotierenden, auf der Welle 14 sitzenden, Werkzeuge 8 entspricht. Die schraubenförmige Bewegung des Gemisches drückt das Mischgut mit nur minimalen Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen Mischgut und Werkzeugen in die Trommel 7 des Mischers, ohne daß dabei die Gutteilchen zerstörenden Quetsch- oder Stoß-

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kräften ausgesetzt wären. Die in Fig.2 dargestellte Vorderansicht des Mischers zeigt in schematischer Darstellung das Gebläse 11, den Ansaugstutzen 12 sowie den vom Ventilator 11 zum Kanal 2 führenden Einblasstutzen. Dabei ist dargestellt, daß der Ventilator 11 vorteilhaft als Gegengewicht zum aufklappbaren Oberteil des Mischerdeckels ausgebildet sein kann.

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Claims

Eipl.-Jng. Walter Joenieill Q Π Π R Δ. ^ ft Wilhelm Lödige, Elsener Str.9c,AMtfg8gi&gmiM *° X "δ* 722/baa Fritz Lödige, Leuschner Str. 12,4790 Paderborn Sepp Lücke, Forellenturm, 4791 Lichtenau Nr. 123 4 G E ! «fOOn Ansprüche

1. Kontinuierlich arbeitender Mischer für schütt- bzw. fließfähiges Gut mit einer zylindrischen Mischtrommel, einer in ihr umlaufenden, mit Mischwerkzeugen versehenen Welle, einer Beschickvorrichtung mit Einlaufschacht und Mitteln zum Umlenken des einfallenden Mischgutes in Richtung der Achse der Mischertrommel, die in ihrem Endbereich einen Gutaustrag hat, dadurch gekennzeichnet, daß in den unteren Bereich des EinlaufSchachtes (9) ein, eine Zwangsluftströmung(F_T) führender, düsenartig auslaufender Lufteintrittskanal (2) mündet, an den sich ein zur Eintrittsöffnung (15) der Mischtrommel (7) gerichteter Einblaskanal (3) anschließt, der üt r einen von der Eintritt soff nung (15) der Mischtrommel (7) abgewandten Luft-Absaugkanal (4') strömungsmäßig verbunden ist und diese Kanäle (2, 3, 4') hintereinander vom Luftstrom mindestens eines Gebläses (11) beaufschlagt sind.

2. Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der düsenartige Lufteintrittskanal (2) in den trichterförmig verjüngten Endabschnitt (9') des EinlaufSchachtes (9) mündet.

3. Mischer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt (9¹) flach rechteckigen Querschnitt hat, in den der Lufteintrittskanal (2) auf ganzer Breite des EinlaufSchachtes (9) mündet.

4. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einblaskanal (3) in Richtung auf die Eintrittsöffnung (15) der Trommel (7) einen schraubenlinienförmigen Verlauf hat und durch ein entsprechend gebogenes Leitblech (6) begrenzt ist, derart, daß der Einblaskanal

(3) in Drehrichtung der Mischerwelle (14) in die Trommel

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BAD IDRIGINAL ^

Kündet.

5. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftabsaugkanal (4¹) koaxial zur Mischer- vjelle (14) vorgesehen ist und durch ein zur Eintrittsöffnung

(15) hin offenes Rohr (4) gebildet ist.

6. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftabsaugkanal (4¹) auf der der Eintrittsöffnung (5) abgewandten Seite in einen an die Ansaugseite des Gebläses (11) angeschlossenen Ansaugraum (1) mündet.

7. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Bereich der Eintrittsöffnung (15) ein Blendenring (5) zwischen Absaugrohr (4) und Wand der Trommel (7) angeordnet ist.

8. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung des durch Außenwandung des Absaugrohres (4), Innenwandung der Mischtrommel (7) und dem schraubenförmig nach vorn verlaufenden Leitblech (6) gebildeten Einblaskana3ss(3) im Bereich der Ringblende endet, wobei vorzugsweise der Einblaskanal trichterförmig in Richtung auf den Innenraum der Trommel (7) zu verjüngt ist.

9. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung des Mischgutes hinter der Ringblende (5) und der Austrittsöffnung des Einblaskanales (3) in Richtung der Gutaustragsöffnung (13) der Trommel (7) wenigstens eine mit der Welle (14) umlaufende Schaufel (8) angeordnet ist.

10. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckseite des Ventilators (11) zwecks Abzweigung eines Teilluftstromes in den Einlaufschacht (9) mit diesem strömungsverbunden ist.

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11. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich oberhalb des trichterförmigen Endabschnittes (9¹) in den Einlaufschacht (9) Düsen (10) zur Einführung eines Teildruckluftstromes angeordnet sind.

12. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet

durch die Anordnung von Luftleitblechen im Bereich und

daß

hinter der Düse (2¹) derart, der vom Gebläse (11) kommende Zwangsluftstrom (F_T) nach Austritt aus dem Einblas-

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kanal (3) in die Rundung der Mischtrommel (7) geleitet ist.

13. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugraum (1) mit Ansaugstutzen (12) desGebläse (11), Kanal (2) mit Düse (2¹), Einblaskanal (3) und Absaugkanal (4¹) einen in sich geschlossenen Kreislauf bilden.

14. Verfahren zum Betrieb eines Mischers nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die aufzugebenden Mischgutteile durch den Zwangsluftstrom derart beschleunigt werden, daß sie im Bereich der Eintrittsöffnung (15) des Einblaskanales (3) in die Trommel (7) die gleiche Umfangsgeschwindigkeit aufweisen wie die im Mischer rotierenden Werkzeuge (8).

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