Trockenapparat zum Entwässern von Stoffen
Die Erfindung bezieht sich auf einen Trockenapparat zum Entwässern von Stoffen, insbesondere von Sand und Zuschlagstoffen. Der Trockenapparat ist für den Gebrauch in Verbindung mit einer Trockenbetonverpackungsanlage bestimmt, die in der USA-Patentschrift Nr. 2 904 942 beschrieben ist. Die in dieser Patentschrift beschriebene Verpackungsanlage umfasst den Gebrauch einer Entwässerungsvorrichtung, die aus rotierenden Trommeln zur Materialtrocknung durch Wärmeaustausch und zur ausreichenden Temperatursenkung der Mischung besteht, um ein sofortiges Verpacken zu erlauben, nachdem der Stoff auf geeignete Mengen abgemessen und mit trockenem Portlandzement vermischt wurde.
Die in dieser Patentschrift beschriebenen Tro!m- meln sind in Längsrichtung erweitert, um eine Längsförderung durch die Schwerkraft in Hinblick auf die Trom melrotation zu erreichen. Der Trockenapparat nach der Erfindung wird auch zur Herstellung von anderen Stoffen verwendet, die das Trocknen und Mischen von einem getrockneten warmen Stoff mit einem pulverisierten Stoff umfassen, so wie Kalk in einer Mörtelmischung, die mit Sand vermengt ist.
Der erfindungsgemässe Trockenapparat ist gekenrnt zeichnet durch wenigstens eine drehbare Trockentrommel mit einer Anzahl Rührschaufeln, die radial über den inneren Umfang jeder Trommel verteilt sind, sich in Längsrichtung der Trommel erstrecken und eine Anzahl geneigter Schaufel.blätter tragen, welche Schau felblätter in Längsrichtung in Abständen voneinander längs der Rührschaufel verteilt sind, wobei die Richtung des Anstiegs jedes geneigten Schaufelblattes in Bezie bung zur Drehrichtung der betreffenden Trommel steht, so dass die Rührschaufeln bewirken, dass ein Teil des Stoffes vom unten befindlichen Teil der rotierenden Trommel aufgeschaufelt und während der Drehung der Trommel gehoben wird,
wobei die geneigten Schaufel blätter den von den Rührschaufeln aufgeladenen Stoff abfliessen lassen und den Stoff in Längsrichtung durch die Trommel als Folge der Richtung der Trommelrotation und der Richtung des Anstieges der geneigten Schaufelblätter zum Auslassende der Trommel fortbewegen.
Im erfindungsgemässen Trockenapparat wird die Ausbeute verbessert, indem man Rührschaufeln mit Schaufelblättern verwendet, um die Leistung einer vorgegebenen Grösse der Drehtrommel zu erhöhen.
Bezüglich dieses Punktes können die Schaufelblätter durchwegs im Umriss rechteckig sein, wobei eine Kante derselben mit den Hebeschaufeln verbunden ist und die Schaufel einen ausgeschnittenen Teil hat, so dass die Schaufel und das Schaufeibiatt einen abgeschrägten Übergang bilden. Wegen der Neigung oder des Anstiegs des Schaufelbiattes, das im Winkel im wesentlichen 45 Grad zur Achse der Trommeldrehung angeordnet ist, wird der Stoff vorwärts bewegt, wenn er über den Nasenteil eines gegebenen Schaufelblattes rinnt, mit Rücksicht auf die Trommeldrehung.
Um die Trockenleistung einer Trommel mit gegebenem Druchmesser und gegebener Länge zu verbessern, kann man die Schaufelblätter und die zugehörigen Aus nehmungen der Schaufeln voneinander entfernt, de Länge nach auf die Rührschaufeln verteilen.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer an sich bekannten Verpackungsmaschine mit dem erfingungsgemässen Trockenapparat der mit Schaufelblättern oder Flügeln versehenen Rührschaufeln enthält,
Fig. 2 eine teilweise Vorderansicht in grösserem Masstab der Maschine nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Verpackungsmaschine mit der Trockenvorrichftng,
Fig. 4 einen Schnitt entlangqder Linie 4-4 der Fig.
3, der zwei Trockentrommeln darstellt,
Fig. 5 eine Vorderansicht der in Fig. 4 dargestellten rroci entrommel,
Fig. 6 eine schematische Seitenansicht einer VarianZ te der Verpackungsmaschine nach der Fig. 1 mit dem Trockenapparat,
Fig. 7 eine schematische Draufsicht auf die in Fig. 6 dargestellte Verpackungsmaschine,
Fig. 8 eine teilweise Seitenansicht der Trookentrommeln, die in der in Fig. 6 und 7 gezeigten Ver packungsmaschine verwendet werden, wobei die Schaufelblätter gezeigt werden,
Fig. 9 eine Vorderansicht in grösserem Massstab der Trockentrommeln entsprechend der Linie 9-9 in Fig.
0,
Fig. 10 eine schematische Ansicht entlang der Linie 10-10 in Fig. 9, die die Wirkung der Schaufelblätter zeigt,
Fig. 11 einen Schnitt in grösserem Masstab entlang derXLinie 11-11 aus Fig. 9, der einen Teil von einer der Rührschaufeln und Schaufelblätter darstellt,
Fig. 12 einen Schnitt entlang der Linse 12-12 in Fig. 11, wobei eine Schaufel mit einem Schaufeiblatt dargesdellt ist, und
Fig. 13 eine schaubildliche Teilansicht einer Schaufel und des damit verbundenen Schaufeiblattes.
Die in den Fig. 1, 2 und 3 allgemein mit 1 bezeichnete Verpackungsmaschine ist ähnlich der in der USA Patentschrift Nr. 2 904 942 beschriebenen Maschine ausgebildet.
Der in den Fig. 1-5 allgemein mit 2 bezeichnete TrocLenapparat dient zur dauernden Entwässerung von Sand und Schotter oder Zuschlagstoffen durch Wärme- austausch. Anschliessend wird das entwässerte Material, nachdem es gewogen und mit trockenem Portlandzement vermischt wurde noch warm in feuchtigkeitsbeständige Papiersäcke abgefüllt.
Die in den FIG. 6 und 7 beschriebene Verpackungsanlage erläutert die Verwendung des allgemein mit 3 bezeichneten Trockenapparates in Verbindung mit dei allgemein mit 4 bezeichneten Verpackungsmaschine, die ein leicht verändertes Aussehen besitzt, wie später erklärt wird.
Man kann aus der folgenden Beschreibung verstehen, dass der Trockenapparat 2 der Verpnackungs maschine 1 (Fig. 1-3) und der Trockenapparat 3 der abgeänderten Verpackungsmaschine 4 (Fig. 6 und 7) in der Konstruktion durchaus ähnlich sind, da jeder die gleiche Arbeitsweise zeigt, sich aber in baulichen Details hinsichtlich der Anpassung an die jeweilige Ver packungsmaschine, von der er einen Teil bildet, unter scheidet.
Eine typische bestehende Verpackungsmaschine 1, für die der Trockenapparat 2 vorgesehen ist, ist in den Fig. 1-3 gezeigt und arbeitet mit aufeinanderfolgenden Wiege- und Mischzykien und automatischem Dosieren der Menge des trockenen Portlandzements, des entwässerten Sandes undldes entwässerten Schotters oder eines anderen Grobzuschlagstoffes. Die Maschine erzeugt bei jedem Arbeitszyklus ein Gemenge von trockenem Beton, wobei die Zyklen unter der Kontrolle einer Bedienungsperson bei der Abfüllstelle stehen.
Allgemein werden die getrennt gemessenen Bestandteile (Sand, Schotter und Portlandzement) nach der Entwässerung in dem Trockenapparat 2 und während des Arbeitszyklus, durch Rühren vermischt und vereinigt, und dann die gemischte Masse der Bestandteile in einen Sack abgefüllt. Der Sack ist beim vorliegenden Beispiel aus dickem Papier oder aus einem anderen faserigen Material und ist mit feuchtigkeitsfestem Material ausgekleidet, um im Inneren die Wiederabsorption von atmosphärischer Feuchtigkeit durch die trockene Betonmischung zu verhindern.
Nachdem die Masse von entwässertem, warmen und abgemischtem Beton in den Sack abgefüllt ist, wird der Sack von der Bedienungsperson, vorzugsweise durch Zuheften, zum Verkauf oder zur Lagerung in einem Warenhaus luftdicht verschlos sen
Als typisches Beispiel für trockenen Beton kann die entwässerte, vorgemischte Masse aus 6,35 kg trockenem Portlandzement, 13,61 kg Sand und aus 20,86 kg entwässertem Schotter oder einem gleichwertigen Zuschlagstoff bestehen. Am Ende eines jeden Arbeitszyklus, der wie o6en bemerkt, von einem Bedienungsmann gesteuert wird, der normalerweise die Arbeit der Heftmaschine nach dem Verladen des Sackes kontrolliert, werden die Bestandteile in einen 40,82 kg Sack abgefüllt.
Gemäss der in Fig. 3 abgebildeten Verpackungsmaschine kann der rohe feuchte Sand und der rohe feuchte Schotter direkt von der Lieferquelle in seinem natürlichen feuchten Zustand antransportiert werden und in einem bespielsweise trichterförmigen Sandvorratsbehälter 5 und in einem beispielsweise trichterförmigen Schottervorratsbehälter 6 gelagert werden.
Von dem Sandbehälter 5 wird der Sand mit einem allgemein mit 7 bezeichneten Aufzug wegbefördert und aus dem Aufzug in das Aufnahmeende einer Sandheiztrommel 8 (Fig. 1, 3 und 4) geschüttet. In ähnlicher Weise wird der Schotter vom Schotterbehälter 6 mittels eines Schotteraufzuges 10 zu dem Aufnahmeende einer Wärmeaustauschtrommel 11 des Trockenapparates 2 wegbefördert.
Wie später im Detail erklärt wird, bewegt sich der rohe feuchte Sand 13 gleichmässig vom Sandautzug 7 in das Aufnahmeende der rotierenden Sandheiztrommel 8 und während des Durchgangs durch diese wird er durch innen befindliche Schaufeln gerührt und einem Flammengebläse ausgesetzt, durch welches dem rohen feuchten Sand 13 Wasser entzogen wird.
Nach dieser Behandlung wird der heisse entwässerte Sand 13 aus dem Auslassende der Sandheiztrommel 8 in das Einlassende der Wärmeaustauschtrommel 11 gefüllt.
Ein Strom von rohem feuchtem Schotter 16 wird zu gleich mit dem heissen entwässerten Sand in abgemessener Menge in das Aufnahmeende der Wärmeaustauschtrommel 11 eingeführt.
Während des Durchgangs des heissen Sandes durch die Wärmeaustauschtrommel 11, wird der Sand zusammen damit dem ungewärmten feuchten Schotter 16 neuerlich durch Schaufeln in der rotierenden Wärmeaustauschtrommel 11 verrührt. Die Schaufeln der Wärmeaustauschertrommel 11 vermengen daher den Sand und die Schotterteilchen und bringen die heissen Sandteilchen in Kontakt mit den Oberflächen der Schotterteilchen (Fig. 5), um durch Wärmeaustausch die Feuchtigkeit aus dem Schotter auszutreiben.
Während das Gemenge von Sand 13 und Schotter 16 sich durch die Wärmeaustauschtrommel 11 bewegt, ist es einem Gebläseluftstrom ausgesetzt, uln den Wasserdampf auszutragen. Nach dem Durchgang durch die Wärmeaustauschtrommel 11 passiert das Gemenge ein vorzugsweise vibrierendes zylindrisches Trennsieb 12 (Fig. 4), das einen Teil der Wärmeaustauschtrommel bildet. Während des Passierens durch das rotierende Trennsieb 12 infolge der Schwerkraft fallen die Sandpartikel 13 durch das Sieb in einen Sandbehälter 14 (Fig. 4).
Ein zweiter Vorratsbehälter 15 ist unmittelbar unter dem Ende des Siebes 12 (oder Vibrationssiebes) gelegen, um die Schotterteilchen 16 aufzunehmen, die während des Passierens durch die Wärmeaustauschtrommel 11 durch den heissen Sand 13 entwässert wurden. Aus dem Sandbehälter 14 und dem Schotterbehälter 15 werden die zwei entwässerten Materialien in gewünschten Mengen gemessen und durch die Verpackungsmaschine geführt, um mit trockenem Portlandzement vermischt und dann in Säcke abgefüllt zu werden.
Bei der bekannten Verpackungsmaschine 1, die umgebaut für die Verwendung des Trockenapparates 2 angepasst ist (Fig. 1-5), werden der entwässerte Sand 13 und Schotter 16, die vorher beim Passieren des Trennsiebes 12 getrennt wurden, in abgemessenen Mengen von den Vorratsbehältern 14 und 15 durch eine vibrierende Füllvorrichtung 17 zu einem Messbehälter 18 der allgemein mit 20 bezeichneten Wiegeeinrichtung (Fig. 2) befördert.
Während des Wiegevorganges befördert eine Zementfüllvorrichtung 21 (oder eine Füllvorrichtung für ein anderes Material) die auch vibrierend ausgebildet sein kann (Fig. 3) einen abgemessenen Zementstrom vom einen Zementbehälter 22 zu dem Wiegebehälter 18, um mit dem entwässerten Sand und Schotter vermischt zu werden.
Der Wiegebehälter 18 ist aufgehängt auf das Balkensystem der Wiegevorrichtung 20, welche ihrerseits mit einem elektrischen Stromkreis verbunden ist, der die Arbeit der vibrierenden Füllvorrichtung 17 für Sand und Schotter und die vibrierende Füllvorrichtung 21 für den Portlandzement beim Zementbehälter 22 regelt.
Kurz gesagt, der Regelstromkreis sehaltet die Zementfüllanlage 21 ab, nachdem eine bestimmte Menge Zements vom Zemenbbehälter 22 zum Wiegebehälter 18 befördert wurde. Wenn die Zementfüllvorrichtung 21 abgeschaltet ist, ist die passende Menge trockenen Zements (oder eines anderen pulverisierten Materials) in den Wiegebehälter 18 geschüttet worden. Danach stellt die Wiegevorrichtung 20 (die mit dem Regelstromkreis verbunden ist) die Zementfüllvorrichtung 21 ab und schaltet die vibrierende Füllvorrichtung 17 ein, die bemessene Mengen entwässerten Sandes und entwässerten Schotters von den Vorratsbehältern 14 und 15 zu dem Wiegebehälter 18 führt.
Um die Sand- und Schottermengen die aus den Sand- und Schotterbehältern 14 und 15 in die vibrierende de Füllvorrichtung 17 ausfliessen, zu messen, sind die unteren Enden der Vorratsbehälter 14 und 15, die mit der vibrierenden Füllvorrichtung 17 (Fig. 2) verbunden sind, mit verstellbaren Schiebern 23 und 24 (Fig. 4) versehen.
Wei atm besten in Fig. 2 erkennbar ist, sind der Trockenapparat 2, die Vorratsbehälter 14 und 15 und die vibrierenden Füllvorrichtungen 17 und 21 für Sand, Schotter und Zement alle in einem allgemein mit 25 bezeichneten Stahlgerüst montiert. Die Wiegevorrichtung 20 ist auch an diesem Stahlgerüst 25 befestigt.
Der Wiegebehälter 18 ist mit einem Paar Verbindungsstreben 26-26, deren obere Enden an der Wiegevorrichtung 20 befestigt sind, verbunden (Fig. 2). Das Waagbalkensystem, das auf Drehpunkten, die vom Rahmen 25 getragen werden, gelagert ist, weist eine Hauptverbindungsstange 27 auf, deren unteres Ende mit einer herkömmlichen Gewichtsskala 28 mit Zeiger verbunden ist (Fig. 1 und 2). Dei Skala 28 weist elektrische Schalter (nicht gezeichnet) auf, die mit dem Regelsystem für die Steuerung des Betriebes der vibrierenden Sand- und Schotterfüllvorrichtung 17 und der Zementfüllvorrichtung 21, verbunden sind. Diese Schalter schalten die Füllvorrichtungen 17 und 21 in Abhängigkeit vom vorherbestimmten Ladungsgewicht der Materialien, die in den schwebenden Wiegebehälter 18 gefüllt wurden, ab.
Der Behälter 18 bildet einen Teil einer allgemein mit 30 bezeichneten Mischvorrichtung (Fig. 1 und 2).
Nachdem die vibrierenden Füllvorrichtungen 17 und 21 infolge des Ladungsgewichts des Sandes, Schotters und Zements durch die Wirkung der Wiegevorrichtung 20. abgeschaltet sind, zeigt eine Signallampe an, dass der Zyklus beendet ist. Zu diesem Zeitpunkt schliesst der Bedienungsmann einen Abfüllschalter (nicht gezeigt), was bewirkt, dass die Bestandteile infolge Schwerkraft aus dem Wiegebehälter 18 in die darunter liegenden Mischteile Mischvorrichtung 30 gefüllt werden.
Die Mischvorrichtung 30 weist zwei untere Mischteile 31 und 32 auf. Die Mischteile 31 und 32 werden durch eine Querträgerkonstruktion 33 vom Gerüst 25 getragen. Doch sind die Mischteile 31 und 32 unter Berücksichtigung des schwebenden Wiegebehälters 18, der sich senkrecht infolge des Ladegewichts der Bestandteile bewegt, befestigt.
Der Wiegebehälter 18 und die Mischteile 31 und 32 weisen je ein äusseres zylindrisches Gefäss (Fig. 2) auf wobei, wie früher erwähnt, dass Gefäss des oberen Teiles oder Wiegebehälters 18 an der Wiegevorrichtung 20 befestigt ist. Die zylindrischen Gefässe der Mischteile 31 und 32 werden durch die Trägerkonstruktion 33 vom Gerüst 25 getragen, wobei jede der zylindrischen Gefässe Flansche 34 aufweist, die aneinander oder an die Trägerkonstruktion 33 befestigt sind, um die zusammengesetzte Mischvorrichtung 30 zu tragen.
Durchwegs umfasst jede Mischeinheit, einschliessl- lich des Wiegebehälters 18, einen inneren Aufnahmekegel 36 (Fig. 2) in der Form eines aus Stahlblech geformten verkehrten Kegelstumpfes, in den die Bestandteile geleert werden. Ein verstellbarer Abfüllkegel 37, als aufrechter Kegelstumpf, hat das untere Ende oder den Randteil gegenüber der Auslassöffnung, die das untere Ende des verkehrten Aufnahmekegels bildet. Jeder der Mischteile 18, 31 und 32 bildet eine selbständige Einheit und ist mit einem Druckluftbehälter oder anderen Kraftquellen (nicht gezeigt) versehen, um die Abfüllkegel der Reihe nach während des Abfüllvorganges zu heben.
Die Reihenfolge der Tätigkeit der Kegel wird von einem elektrischen Regelkreis gesteuert, der elektrisch gesteuerte Ventile aufweist, die den Luftstrom zu den Antriebszylindern regelt.
Das untere Ende des Mischteiles 32 hat einen Sam melschacht 38 (Fig. 2) der an seinem unteren Ende einen Ausflusskasten hat, um einen Sack 40 aufzunehmen, in den die warmen gemischten Zubehörteile abgefüllt werden. Wie erwähnt, wird der Misch- und Abfüllzyklus von Hand durch einen Bedienungsmann beton1 nen, nachdem der Zuführ- und Wiegezyklus zu Ende ist
Wie früher erwähnt, wird in der bestehenden Anlage (Fig. 1-5) der rohe Sand und der rohe Kies von der Lieferquelle gebracht und mit Hilfe von Aufzügen 7 und 10 (Fig. 1) in die Vorratsbehälter 5 und 6 zur fortlaufenden Entwässerung und Verarbeitung befördert.
Der San- daufzug 7 enthält einen Ausgusskasten 41 (Fig. 1,3 und 4) der den Sand in das Beschickungsende 42 der Sand heiztrommel 8 schüttet. In das Beschickungsende 42 der rotierenden Sandtrommel 8 ragt auch eine Heissluftstromdüse 43 (Fig. 4), die mit einem Gas oder Ölbren- ner (nicht gezeigt) verbunden ist, und welche ermöglicht eine Flamme durch die Sanheiztrommel 8 hindurch zu sdhicken.
Während der Durchflussstrom von rohem Sand 13 in Längsrichtung durch die Sandheiztrommel 8 voranschreitet, wird der Sand durch die Tätigkeit eines Satzes von Rühschaufeln 50, die Schaufelblätter 51 aufweisen, vom unten befindlichen Teil der rotierenden Sandheiztrommel 8 gehoben, um der Flamme gleichmässig ausgesetzt zu werden Nach dem Erreichen des Auslassendes 44 (Fig. 4) fliesst der heisse entwässerte Sand in ein Sammelgehäuse 45. Das Sammelgehäuse 45 schliesst den rechten Endteil der Sandheiztrommel 8 und der Wärmeaustauschtrommel 11 ab und füllt den heissen Sand 13 in das Aufnahmeende 46 der Wärmeaustauseh- trommel 11, gemeinsam mit einem Strom von rohem, feuchtem Schotter, der vom Schotteraufzug 10 ausgeschüttet wird.
Zu diesem Zweck enthält das Sammelgehäuse 45 eine nach unten geneigte Ablenkschütte 47 (Fig. 4), die den Strom von heissem, entwässertem Sand auffängt und ihn in das Einlassende 46 der Wärmeaustauschtrommel 11 leitet.
Beim Durchführen des Wäremeaustauschvorganges fällt der stete Strom von rohem Schotter 16, der vom Schotteraufzug 10 hinaufgebracht wurde, aus dem Auf zugsausgussikasten 48, der sich im'Sammelgehäuse 45 unmittelbar über der Ablenkschütte 47 befindet. Die rohren Schotterteilchen 16 werden dadurch mit den heissen trockenen Sandteilchen 13 vermengt, sobald die beiden Ströme der Stoffe in das Einlassende 46 der Wärmeaustauschtrommel 11 abgelenkt werden.
Beim Durchgang durch die Wärmeaustauschtrommel 11 wird der Sand in innigen Kontakt mit den Schotterteilchen infolge der Tätigkeit der Rühschaufeln 50 gebracht, die mit den Schaufelblättern 51 (Fig. 4 und 8) zusammenwirken und einen Teil der Rührschaufeln in der Sandheiztrommel 8 und in der Wänmeaustauschtrommel 11 bilden.
Beim Weiterbewegen des Sandstromes durch die rotierende Sandheiztrommel (die sich in Längsrichtung erweitert um ein Gefälle des Stromes vom Einlass zum Auslassende zu erreichen) wird er mit den Rührschaufeln 50 und den damit verbundenen Schaufelblättern 51 in der Sandheiztrommel gerührt, um die Feuchtigkeit an die Oberfläche sowie im innern der Sandteilchen aus zutnewben.
Die Schaufelblätter 51 bringen eine bemerkenswerte Verbesserung der Ausbeute, da sie eine Förderung des Materials bis zur Mitte der Trommel bewirken, wobei diese Materialbeförderung infolge der Neigung der Blätter 51 beschleunigt wird, wodurch die Leistung des Trockenapparates erhöht wird. Dieser Vorgang ist später im Detail anhand der Fig. 8-13 erläutert.
Während des Sandheizvorganges in der Sandheiztrommel 8 wird der rohe feuchte Sand mit der erwähnt ten Gebläseilamme auf eine Temperatur im Bereich von etwa 79,5 "C bis 190,5 C erwärmt, (in Abhängigkeit von der Bandart und dessen Feuchtigkeitsgehalt) je nachdem wie sich der Sandstrom stetig durch die Sandtrommel 8 zu dem Sammelgehäuse 45 bewegt. Wie durch Pfeile angezeigt, wird der Sand 13 dann vom Sammelgehäuse 45 (Ablenkschütte 47) in das Aufnahmeen- de 46 der Wärmeaustauschtrommel 11 abgelenkt.
Beim Fliessen der vermengten Ströme des heissen entwässerten Sandes 13 und des rohen feuchten Schotters 16 durch die Wärmeaustauschtrommel 11, werden, wie durch Pfeile angezeigt, die Schotterteilchen mit den Sandteilchen durchmischt, was eine Entwässerung ,des Schotters infolge der Wärmeübertragung vom heissen Sand bewirkt. Die vereinten Ströme von Sand und Schotter rinnen durch die Wärmeaustauschtrommel !1 und werden von den Schaufeln 50 und den diesen zugeordneten Schaufelblättern 51, die sich in der Wärmeaustauschtrommel befinden, gehoben, wobei die Konstrwk- tion ähnlich der ist, die oben in bezug auf die Sandhe;'z- trommel 8 beschrieben wurden.
Die Ausbeute der Wärmeaustauschtrommel 11 war- de in derselben Weise wie oben in Hinblick auf den Sand vermerkt ist, gesteigert; die Schaufeln 50 bewirken das Heben der Mischung aus Sand und SchotterteilcheR, während die daran befestigten Schaufelblätter 51 eine Zerstreunug in die Mitte der Trommel hin verursachen, um die Mischung noch vollkommener dem Luftstrom, der durch die Wärmeaustauschtrommel bläst, wie durch die Pfeile angedeutet ist, auszusetzen. Die Neigung der Schaufelblätter 51, wie in Hinblick auf die Sandheiz- trommel 8 vermerkt wird, verursacht, dass sich die Mischung von Sand und Schotter in beschleunigter Weise in Längsrichtung durch die Wärmeaustauschtrommel 11 bewegt, wodurch die Leistullgsausbeute erhöht wird.
-Beim Auslass der Wärmeaustauschtrommel 11 (Trennsieb 12 - Fig. 4) hat sich die Mischung auf eine Temperatur weitgehendst im Bereich von54,5 OC bis 77 0C abgekühlt, mit der sie durch die Mischvorrichtung 30 geschüttet und in den Sack 40,abgefüllt wird.
Beim Umbau einer bestehenden Verpackungsma schine für den beschriebenen Trockenapparat können die bestehenden Schaufeln 50 aus Ider Sandheiztrommel 8 und aus der Wärmeaustauschtrommel 11 entfernt, und durch neue Schaufeln 50, die mit den Schaufelblättem 51 versehen sind, ersetzt werden. Der Austausch kann rasch und ziemlich billig durchgeführt werden, wenn die Schaufeln 50 der bestehenden Trommeln an ihren Plat2 in den Trommeln, so wie später im Detail erklärt wird, angeschraubt sind. Die neuen Schaufeln 50 mit den fest geschweissten Schaufelblättern 51 werden den Löchern der bestehenden Trommeln angepasst und an der Stelle, die vorher von den früheren Schaufeln besetzt war, festgeschraubt.
Für den Fall, dass die Sand- und Wärmeaustauschtrommel Zeichen einer übermässigen Abnützung infolge zu langer Verwendung zeigen, dann können, während eine Erneuerung gemacht wird, neue Trommeln mit Schaufeln und Schaufelblättern installiert werden.
Es muss vermerkt werden, dass die Anordnung der Schaufeln 50 und der Schaufeiblätter 51, die oben in Hinblick auf die Sandheiztrommel 8 und die Wärmeaustauschtrommel 11 (Fig. 4) beschrieben wurden, gleich sind. Mit anderen Worten weist die Neigung der Blätter infolge der entgegengesetzten Rotation der zwei Trom meln 8 und 11 in dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 und 5 in die gleiche Richtung hin. Anderseits rotieren beide Trommeln, wie das Anwendungsbeispiel, das in Fig. 8-10 dargestellt ist zeigt, in der gleichen Richtung; infolgedessen ist die Neigung der Schaufelblätter 51 entgegengesetzt und daher sind die Blätter nach links und rechts angestellt.
Die abgewandelte Verpackungsmaschine, die früher in den Fig. 6 und 7 mit 4 bezeichnet wurde, verwendet die gleiche Arbeitsweise wie oben beschrieben, obwohl mehrere Bestandteile der Maschine abweichend ange- ordnet bzw. ausgebildet sind. Es ist verständlich, dass der Sand und die Zuschlagstoffe in rohem und feuchtem Zustand befördert und durch den Trockenapparat 3 entwässert werden. Der Trockenapparat 3 ist mit Rührsclaufeln 50, die Schaufelblätter 51 jenthalten, die gleich den früher beschriebenen sind, versehen, wobei die Ar bi itsweise in beiden Formen indetisch ist.
Die Verpackungsmaschine (Fig. 6 und 7) umfasst einen Behälter (nicht gezeigt) zu dem der rohe Schottei und Sand geführt werden, wobei die beiden Stoffe ab vJechselnd abgefüllt werden. Ein Förderapparat 52 be fordert das Material vom Vorratsbehälter abwechselnd zu beispielsweise trichterförmigen Sand- oder Schotterbehältern 53 und 54 mit Hilfe eines abzweigenden Förderapparates 55, der zur Zuführung des Stoffes zu inem umschaltbaren Förderapparat 56 aufgestellt ist.
Der umschaltbare Förderapparat 56 überspannt sowohl den Sand- als auch den Schotterbehälter, um die Behälter abwechselnd, abhängig von der Arbeitsvorschrift, zu beladen.
Aus dem Sand- und dem Schotterbehälter 53 und 54 fällt der Stoff infolge der Schwerkraft auf zwei Förderbänder 57 und 58. Das Förderband 57 fördert den rohen Sand 13 vom Grund des Sandbehälters 53 zur Endabdeckung 60 (Fig. 8) des Trockenapparates 3, um die Einfüllöffnung 61 der Sandheiztrommel 62 zu beschikken. Dazu enthält das obere Ende der Abdeckung 60 eine Schütte 63, die den Sand vom Förderband 57 in die Einfüllöffnung 61 umlenkt. Das obere Ende der Abdekkung 60 hat eine Aufnahmeöffnung 64 in die das Förderband 57 den Sand einfüllt. Der Sand rinnt in der durch die Pfeile in Fig. 8 angegebenen Richtung durch die Sandheiztrommel 62, wie früher für die Sandheiztrommel 8 beschrieben wurde.
Das Ausflussende 65 der Sandheiztrommel 62 (Fig.
8) ist mit einem mit 66 bezeichneten Überführungsge- häuse verbunden in das der erwärmte Sand fällt, um in das Einfüllende 67 der Wärmeaustauschtrommel 68 geschüttet zu werden. Das Ausflussende 65 der Sandheiztrommel 62 und das Einfüllende 67 der Wärmeaustauschtrommel 68 sind beide mit dem Oberführungsge- häuse 66 verbunden, so dass der heisse, entwässerte Sand mit einer geneigten Schütte 70 in die Einfüllöffnung 67 abgelenkt wird. Zur gleichen Zeit wird der rohe feuchte Schotter vom Förderband 58 in die Aufnahmeöffnung 71 der Schütte 70 gefüllt. Der heisse Sand wird auf diese Weise mit dem rohem Schotter beim Durchlaufen der Schütte 70 zur Einfüllöffnung 267 der Wärmeaustauschtrommel 68 vermischt.
Wie früher in bezug auf Fig. 4 beschrieben wird der Sand beim Durchgang durch die rotierende Sanheiztrommel 62 mit der Flamme eines Brenners 72 (Fig. 8) erwärmt, der das Überführungsgehäuse 66 durchsetzt, um so die Flamme in das Auslassende 65 der Sandheiztrommel zu lenken. Die heisse Flamme ist auf diese Weise in Längsrichtung durch den Sandwärmer gerichtet und wie durch die gewellten Pfeile angegeben in entgegengesetzter Richtung zu dem Sandstrom.
Der durch die Flamme des Brenners 72 erzeugte erwärmte Luftstrom geht aus der Einfüllöffnung der Sandheiztrommel 62 durch die Endabdeckung 60 nach unten in das Ausflussende 65 der Wärmeaustauschtrommel 68, wobei der Hitzestrom entgegengesetzt dem Materialtransport durch die Wärmeaustauschtrommel 68 ist, wie durch die gewellten Pfeile angegeben wird. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, umfasst der Trocken apparat vorzugsweise einen Staubarbscheider 73 gebräuchlicher Ausführung, der mit Rohrleitungen 74-74 mit der Endabdeckung oder dem Endgebäuse 60 und mit dem Überführungsge.
häuse 66 verbunden ist.
Sowie der etnwässerte Sand und Schotter aus dem Auslassende der Wärmeaustauschtrommel 68 fliessen, wird die Mischung mittels eines Abflusses 75 (Fig. 8), durch ein geneigtes Rohr 76 (Fig. 6) auf einen Aufzug 77 geschüttet. An der Spitze des Aufzuges 77 fällt das Material über eine Schütte 78 auf ein vibrierendes Sieb 80 das über den Sandbehälter 81 (Fig. 6 und 7) ange- ordnet ist. Das vibrierende Sieb 80 trennt den Sand 13 vom Schotter 16 und füllt den Sand infolge der Schwerkraft in den Sandbehälter 81. Der Schotter der über das geneigte vibrirende Sieb 80 fliesst, fällt in den Schotterbehälter 82.
Der Sand- und der Schotter behälter 81 und 82 können unterteilt sein, und das vibrierende Sieb 80 kann zur Trennung der groben und feinen Teilchen ausgeführt sein, um sie in getrennte Abteilungen abzufüllen, um sie dann später in den gewünschten Mengen zu vereinigen.
Der trockene Portlandzement wird in einen Zementbehälter 83 (Fig. 6 und 7) mit einem Aufzug 84 gefüllt.
Aus dem Behälter 83 wird der Zement in einen beispielsweise trichterförmigen Zementbehälter 85 mit einer Füllvorrichtung 86 gefüllt.
Der Sand und der Schotter bzw. das Zement aus den Behältern 81, 82 und 85 fliessen aus dem Boden der Behälter in durch Füllvorrichtungen, die schematisch mit 86 bezeichnet sind, (Fig. 6) in abgemessenen Men- gen zu entsprechenden durchwegs mit 87 bezeichneten Wiegebehältern. Die Wiegebehälter sind mit der früher beschriebenen schwereempfindlich en Wiegevorrichtung verbunden, durch die die einzelnen Füllvorrichtungen 86 in bezug auf das Ladungsgewicht des in die Behälter 87 abgefüllten Stoffes automatisch abgeschaltet werden.
Am Ende eines Wiegezyklus wird der Inhalt der Wiegebehälter 87 in die Mischer 88 gefüllt, die auch früher beschrieben wurden, und aus dem Boden des Mischers in Säcke (nicht gezeigt).
Wie früher vermerkt arbeiten der Trockenapparat 2 (Fig. 1 bis 5) und der Trockenapparat 3 (Fig. 6-9) beide nach dem gleichen Prinzip; die Tromeln haben in beiden Einheiten longitudinale Rührschaufeln 50, die mit den Schaufelblättern 51 versehen sind. Wie früher erklärt ist die Wärmeaustauschtrommel 11 mit einem zylindrischen Sieb 12 zur Trennung von Sand und Schotter beim Ausfluss aus dem Auslassende der Wärmeaustauschtrommel 11 (Fig. 4) versehen.
In der abgewandelten Verpackungsmaschine (Fig.
6-9) ist der mit 3 bezeichnete Trockenapparat nicht mit einem zylindrischen Trennsieb versehen; an Stelle dessen wird das vermischte entwässerte Sand- und Schoftergemenge, wie vorerwähnt, mittels eines vibrierenden Siebes 80, nachdem es durch den Trockenapparat passiert hat, getrennt.
Der Trockenapparat 2 (Fig. 1-5) wird von dem Gerüst 25 der Maschine 1 über Rollen 90 getragen, auf welchen die auf den Trommeln 8 und 11 montierten Lagerbänder 91 laufen. Die untere Trommel 11 ist zwischen Rollenpaaren 90 gelagert, während die obere Trommel 8 seitlich durch Sätze von Rollen 90 gehalten wird, wobei ihre Lagerbänder 91 auf den IBändern der unteren Trommel 11 laufen. Die Trommeln 8 und 11 weisen jede einen Zahnkranz 92 auf, wobei die Zähne untereinander in Eingriff sind; der Zahnkranz 92 der Trommel 11 wird vom Ritzel 93 des Motors 94 angetrieben.
Die obere und die untere Trommel 62 und 68 des Wärmeaustauschers 3 der Maschine 4 (Fig. 8 und 9 sind ähnlich auf Sätzen von Rollen 90 gelagert, auf welchen Lagerbänder 91 laufen. Die Trommeln werden von einer Zahnkette 99, die in Eingriff mit den tan jeder Trommel befestigten Zahnkränzen 95 stehen, gedreht.
Die Kette wird von einem Motor 96 angetrieben, der ein Zahnrad 97, das in die Kette 99 eingreift, aufweist.
Nach den (Fig. 10-13) weist jede longitudinale Rührschaufel 50 einen Fussteil 100 auf, der je nachdem auf der Sandheiztrommel oder der Wäremeanstausch trommel befestigt ist und zwar mit Schrauben 101, die durch den Fussteil und die Trommelwand gehen und dazugehörenden Muttern 102, die an der Aussenseite der Trommel auf die Schrauben gedreht werden. Im rechten Winkel zum Fussteil 100 und durchwegs radial zur Drehachse der Trommel ist ein Flansch 103 vorgesehen; der abstehende äussere Endteil 104 des Flansche 103 ist win-kelig abgebogen. Der Winkelteil 104 der Schaufel bildet eine Nase, die in einer voreilenden Richtung in bezug auf die Drehrichtung der Trommel abgeknöpft ist.
Während der Trommeldrehung wird das Ma terial aufgeschöpft und fliesst entsprechend der Drehbewegung der Trommel, wie später erklärt wird, ab.
Ferner weist der äussere Teil des abgeknöpften Teiles 104 Ausschnitte 105 (Fig. 11 und 13) auf, die sich vom äusseren Rand des Teiles 104 annähernd hinunter bis zur Basis des Teiles 104 erstrecken, d. h. der Teil 104 fügt sich an den rechtwinkligen iansch 103 der Rührschaufel an. Jedes im wesentlichen rechteckige Schaufeiblatt 51, ist mit einer Kante, wie bei 106, an den Rand eines ausgeschnittenen Teiles 105 geschweisst wie in den Fig. 11 und 13 gezeigt ist. Wie aus Fig. 10 und 12 ersichtlich ist, weist die Neigung der geneigten Schaufelblätter 51 in der Richtung von dem Teil 104 hinunter zu dem Auslassende der Trommel, um so den Stoff in dieser Richtung zu schaufeln.
Die folgende Beschreibung der Wirkungsweise bezieht sich insbesondere auf die Fig. 8-13, da diese die Anordnung der Rührschaufeln 50 und Schaufelblätter in grösrerem Massstab zeigen. Wie am besten in Fig. 9 gezeigt ist, ist der Hauptanteil des rohen feuchten Sandes, der mit 107 bezeichnet ist, am Boden der Sandheiz trommel 62 aufgehäuft und wird zum Teil infolge der Erweiterung der Sandheiztrommel 62 und zum Teil durch die Neigung der Schaufelblätter 51 in der in Fig. 8 angezeigten Richtung fortbewegt. Infolge der Drehung der Trommel schaufeln und heben die drehenden Rührschaufeln 50 eine Portion der Sandmasse 107 auf wie bei 108 gezeigt ist (Fig. 9).
Sowie sich die Schaufel 50 nach oben annähernd über einen Winkel von 60 zur Vertikale dreht, beginnl der Sand 108 infolge der Schwere über den abgeknöpf ten Teil 104 der Rührschaufel 50 und über das nach unten geneigte Schaufelblatt 51 zu rinnen, wie mit dem Pfeil 109 in Fig. 10 gezeigt ist. Infolge der Neigung der Schaufelblätter wird die Sandmenge 108, die vorher von der Hauptmasse 107 aufgeschaufelt wurde, weiter oder in der Richtung, die durch den dick gezeichneten Pfeil in Fig. 8 angegeben ist, vorwärtsbewegt. Diese durch die Schaufeln hervorgerufene Fortbewegung addiert sich zu der normalen Vorwärtsbewegung der Sandmasse 107 im unteren Teil der Trommel infolge der Erweiterung der Trommel in Längsrichtung.
Die Arbeitsweise der Schaufeiblätter beschleunigt daher den Durchfluss des Stoffes und laufgrund dessen erhöht sich die Leistung einer Trommel von vorgegebe- ner Grösse. Zusätzlich zu dem beschleunigten Materialdurchfluss haben die Schaufelblätter 51 den Vorteil, den Stoff in einzelne herabfallende Gerinnsel 110 (Fig. 10) zu teilen und so die Sandteilchen direkter dem erwärmten Luftstrom, der durch die Trommel zieht, auszusetzen.
Es ist offensichtlich, dass der gleiche Vorgang in der Wärmeaustauschtrommel 68 stattfindet, in welchem Fall die Mischung von Sand und Schotter bewegt und gerührt wird. Es wird bemerkt, (Fig. 8) dass der Neigungswinkel der Schaufelblätter der Wärmeaustauschtrommel 68 entgegengesetzt zu den Schaufeln der Sandheiztrommel 62 ist. Diese Beziehung ist gewünscht, da beide Trommeln in der gleichen Richtung rotieren, während es notwendig ist, die Stoffe in entgegengesetzten Richtungen einzufüllen.
Der in Fig. 4 gezeigte Trockenapparat 2 zeigt die gleiche Arbeitsweise hinsichtlich des Rührens und Vorwärtsbewegens der Stoffe. In diesem Fall sind die Schaufelblätter in die gleiche Richtung geneigt, da sich die beiden Trommeln in entgegengesetzte Richtungen drehen, wie durch die Pfeile in Fig. 5 gezeigt wird, was ein Fliesen der Stoffe in entgegengesetzte Richtungen zur Folge hat.