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Verfahren und Anlage zum kontinuierlichen Mischen und Mahlen von festem,
körnigem und gegebenenfalls pulverförmigem Gut
Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Mischen und Mahlen von festem, körnigem und gegebenenfalls pulverförmigem Gut.
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Bei den bisher üblichen Verfahren werden die Ausgangstoffe in Behältern
getrennt gelagert, gemahlen und danach in anderen Behältern getrennt gelagert, worauf
aus diesen Behältern Mengen in dem erwünschten Gewichtsverhältnis abgewogen und
zusammen in einer Mischvorrichtung gemischt werden. Nach der Mischung wird der Inhalt
der Mischvorrichtung einem Behälter für gemischtes Material zugeführt, und diesem
wird das Material schließlich zum Wiegen und Verpacken in bestimmten Mengen entnommen.
Diese Verfahren haben den Nachteil, daß eine umfangreiche Anlage mit vielen Behältern
und zugehörigen Fördervorrichtungen für die gemahlenen Produkte erforderlich ist.
Eine Vereinfachung des Betriebes könnte dadurch erzielt werden, daß das Mischen
vor dem Mahlen durchgeführt wird, wobei die Behälter für die gemahlenen, noch ni.cht
gemischten Produkte fortfallen. In den meisten Fällen, in denen ein Produkt mit
genau gleichbleibender Zusammensetzung verlangt wird, konnte bis jetzt in dieser
Weise nicht verfahren werden, da ein Gemisch der ungemahlenen Produkte sehr stark
zum Entmischen neigt. In dem Fall, in welchem noch ein anderer pulverförmiger Ausgangstoff,
wie
beispielsweise Kartoffels,tärke, beigemischt werden soll, tritt
diese Schwierigkeit in noch größerem Maß auf.
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Es ist beim Mahlen von Zement bekannt, daß ein erstes Mischen abgewogener
Mengenanteile der Rohstoffkomponenten während des Mahlprozesses erfolgt und zur
Erzielung einer Homogenität ein anschließendes zweites Mischen in einer nachgeschalteten
Mischvorrichtung vorgesehen ist, wb durch aber das Verfahren sehr kostspielig wird.
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Es ist ferner ein Mischverfahren bekannt, bei dem mindestens zwei
wechselweise beschickte und entleerte Mischvorrichtungen vorgesehen sind, um dem
Verbraucher einen im wesentlichen kontinuierlichen Gutstrom zuzuführen. Es ist schließlich
auch bekannt, die Ausgangstoffe vorgemischt der Mahlvorrichtung zuzuführen.
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Die Erfindung bezweckt, das Verfahren zum kontinuierlichen Mischen
und Mahlen von festem, körnigem und gegebenenfalls pulverförmigem Gut, wobei die
Ausgangstoffe in bestimmten Mengenverhältnissen erst vorgemischt, dann vermahlen
und anschließend fertiggemischt werden, bei automatisiertem Dauerbetrieb so auszubilden,
daß das Endprodukt in einwandfrei homogenisiertem Zustand und in kontinuierlichem
Strom anfällt. Die Erfindung besteht darin, daß mindestens zwei parallel arbeitende
Mischvorrichtungen zyklisch nacheinander mit den genau dosierten Ausgangstoffen
in bekannter Weise beschickt und, wie bereits vorgeschlagen, im entsprechenden Wechsel
mit einer solchen Auslaufgeschwindigkeit entleert werden, daß die in den jeweils
nicht entleerenden Vorrichtungen benötigten Mischzeiten überbrückt werden und sich
die einzelnen Grobmischablässe zu einem kontinuierlichen Mahlgutstrom konstanter
Zusammensetzung und ständig gleichen Mischungsgrades ergänzen, daß dieser Mahlgutstrom
in gleichmäßigem, langsamem Fluß einer oder mehreren Mahlvorrichtungen zugeführt
und das daraus fortlaufend ausgetragene vermahlene Gemisch noch einer Nachmischvorrichtung
in stetigem bzw. durch zyklische Entleerung ergänztem Strom entnommen wird.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Anlage zur Durchführung
dieses Verfahrens.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen einer Anlage zur Durchführung
des Verfahrens gemäß der Erfindung beispielsweise dargestellt.
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Es zeigt Fig. 1 die Misch- und Mahlaniage nach der ersten Ausführungsform,
Fig. 2 Einzelheiten eines Teiles dieser Anlage in einem größeren Maßstab und Fig.
3 die Anlage nach der zweiten Ausführungsform.
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Die Anlage nach Fig. I besteht aus mehreren Behältern I A, I B, 1
C für ungemahlene Ausgangstoffe, unter denen Wiegevorrichtungen 2 A, 2 B, 2C angeordnet
sind. Das abgewogene Material wird einer Förderrinne 3 zugeführt, in der es durch
eine durch ein Zahnrad 5 in Drehung versetzte Förderschnecke 4 nach der durch eine
Klappe 6 verschließbaren Anlaß öffnung 7 A oder, wenn dieselbe geschlossen ist,
nach dem offenen Ende 7 B der Rinne 3 gefördert wird.
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Unter den Anlaßöffnungen 7A und 7B sind an sich bekannte Mischvorrichtungen
8 A und 8 B angeordnet, die aus je einem trichterförmigen Gefäß 9A bzw. gB bestehen,
in denen je eine um ihre Achse umlaufende Förderschnecke iiA bzw.
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IIB angeordnet ist. Jede Schnecke iiA bzw. IIB läuft mit einer gegenüber
ihrer eigenen Drehzahl geringeren Geschwindigkeit um die Mittellinie IoA bzw. IoB
des Gefäßes, wobei sie sich immer nahe längs. der Gefäßwand bewegt. Weiter sind
die Gefäße 9A, gB mit einem unten an der Gefäßwand angebrachten regelbaren Schieber
12 A bzw. 12B versehen, wodurch das gemischte Material in einem regelbaren Strom
aus dem Gefäß herausfließen oder die Auslauföffnung ganz geschlossen gehalten werdén
kann. Diese Mischvorrichtungen sind an sich bekannt und gehören nicht zur Erfindung.
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Durch zwei Rinnen IgA und I3B wird das Material vom Gefäß 9 A bzw.
gB nach einer von einem Motor 15 angetriebenen Hammermühle 14 geführt.
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Das aus der Hammermühle austretende gemahlene Material gelangt in
eine Mischvorrichtung I6, die den Mischvorrichtungen 9 A und gB entspricht, deren
Auslaßschieber I7 jedoch mittels einer an Hand von Fig. 2 näher beschriebenen besonderen
Vorrichtung gesteuert wird.
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Die trichterförmige Gefäßwand I8 der Mischvorrichtung 16 trägt mittels
mehrerer Stützen, unter ihnen die Stütze 19, einen Getriebekasten 20.
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Aus diesem Kasten ragt eine sich verhältnismäßig langsam drehende
Welle202 nach unten, an der ein Schwenkarm 21 befestigt ist. Am freien Ende des
Schwenkarmes 2I befindet sich ein Lager für die Mischschnecke 21 A, die im Gefäß
nach unten geführt und gelagert ist und an der Unter- oder Oberseite mit einer verhältnismäßig
hohen Geschwindigkeit angetrieben wird. Am Schwenkarm 2I sind Lager für eine waagerechte
Schwenkachse 22 vorgesehen, an der ein blattförmiges Tastorgan 23 aufgehängt ist.
Solange der Spiegel des Materials in der Mischvorrichtung I6 unter dem unteren Rand
des hängenden Tastorgans 23 bleibt, kann dieses Material die Lage des Tastorgans
nicht beeinflussen. Wenn der Spiegel jedoch höher liegt, so muß das mit dem Schwenkarm
mitbewegte Tastorgan 23 eine geneigte Lage einnehmen. Ein am Tastorgan 23 befestigter
Finger 24 wird in diesem Fall nach oben bewegt und kommt in dieser Lage bei jeder
Umdrehung einmal mit einem mit dem Küken eines Hahnes 25 verbundenen Arm 26 in Berührung,
welcher von einer Feder 27 in der vertikalen Lage gehalten wird. In dieser Lage
verschließt das Küken des Hahnes 25 den Durchlaß in einer Leitung 25 A.
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Eine Zahnradpumpe 28 pumpt Öl 29 aus einem Behälter 30 in die Leitung
25 A. Solange der Hahn 25 geschlossen ist, fließt Öl durch eine fiberlaufvorrichtung
31 mit einem unter Federdruck stehenden Ventil zum Behälter 30 zurück, weil der
Hahn 32
normalerweise geschlossen ist. Wird jedoch der Hahn 25,
wenn auch nur kurz, geöffnet, so fließt Öl von der Pumpe 28 durch die Leitung2524
in den unter dem Kolben 33 befindlichen Raum eines Ölzylinders 34 und hebt den Kolben
33 und damit den mit ihm durch eine Stange 35 verbundenen Schieber I7 an.
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Wenn der Spiegel in der Mischvorrichtung I6 aufrechterhalten bleibt,
wird der Schieber immer weiter geöffnet; wenn dagegen der Spiegel genügend weit
sinkt, hört die Zufuhr von Öl nach dem Zylinder 34 auf. Der Kolben 33 und der Schieber
I7 gehen unter dem Einfluß des Druckes einer Feder 36 wieder nach unten, weil das
Öl aus dem Zylinder 34 durch einen auf einen engen Durchlaß eingestellten Hahn 37
zum Behälter 30 rückfließen kann. Bevor der Spiegel in der Mischvorrichtung I6 beträchtlich
gesunken ist, wird der Auslaß durch den Schieber I7 wieder geschlossen, während
das Material in einem möglichst gleichmäßigen Strom beispielsweise nach einer Wiege-und
Verpackungsabteilung abgeführt wird. Für die automatisch arbeitende Steuereinrichtung
für die Abführvorrichtung wird kein Schutz begehrt.
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Mit der beschriebenen Anlage wird eine Bearbeitung der Ausgangstoffe
erhalten, die wenig Aufsicht erfordert, während nirgends eine störende Entmischung
auftreten kann. Die Stoffe verlassen abwechselnd die Mischvorrichtungen 9 A und
gB in einem gleichmäßigen Strom, der vom Anfang bis zum Ende der Entleerung der
betreffenden Mischvorrichtung eine unveränderliche Zusammensetzung aufweist, sogar
wenn ungleichartige Produkte, wie ungemahlenes Getreide und Kartoffelstärke, im
Gemisch vorhanden sind. Die geringe Entmischung, die in der Hammermühle 14 und den
zugehörigen Zuführ- und Abführvorrichtungen auftreten kann, wird in der Nachmischvorrichtung
I6 wieder aufgehoben, weil in dieser die ganze Menge des aufgenommenen Materials
nachgemischt wird.
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Wenn ein Gemisch mit einer anderen Zusammensetzung hergestellt werden
soll, muß die Mischwrrichtung6 völlig entleert werden. Zu diesem Zweck wird der
Hahn 32 geöffnet, wodurch der Schieber I7 durch das zum Zylinder 33 fließende Öl
geöffnet wird. Bevor das neue Gemisch verarbeitet wird, wird der Hahn 32 wieder
geschlossen und gewartet, bis der Schieber I7 geschlossen ist.
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Dieser bleibt danach von selbst geschlosssen, bis das neue Gemisch
in so beträchtlicher Menge vorhanden ist, daß durch das Tastorgan 23 wieder die
Ölsteuerung für den Schieber I7 in Wirkung tritt.
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Statt der beschriebenen Regelung mittels des Schiebers I7 können
auch sonstige Vorrichtungen zum Regeln der Abführung aus der Mischvorrichtung I6
benutzt werden. So kann der Tastarm 23 einen Betätigungsstromkreis für den Schalter
des die Mischvorrichtung I6 antreibenden Motors oder eines die Abführung aus der
Mischvorrichtung I6 beispielsweise mittels einer kurzen Förderschnecke regelnden
Motors schließen und öffnen.
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Für die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung, im Fall,
daß größere Mengen Ausgangstoffe verarbeitet werden müssen, ist eine Anlage nach
Fig. 3 geeignet. In dieser Anlage werden die abgewogenen Ausgangstoffe dem linken
Ende einer Förderrinne 40 zugeführt. Eine über ein Zahnrad 42 angetriebene Förderschnecke
41 führt das Material nach einer Auslaßöffnung 4oA, die mit einer Klappe 43 A versehen
ist, oder, wenn diese Klappe geschlossen ist, nach einer Auslaßöffnung 40 B, die
eine Klappe 43 B aufweist. Wenn auch diese Klappe geschlossen ist, fließt das Material
aus dem offenen rechten Ende 40 C der Rinne 40 aus.
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Unter den Auslaßöffnungen 40 A, 40 B und 40 sind Milschvorrichtungen
44A, 44B und 44C angeordnet, die den Mischvorrichtungen 8A und 8 B in Fig. I entsprechen.
Diese Mischvorrichtungen sind mit Schiebern 45 A, 45 B und 45 C versehen, durch
die das Material aus den Mischvorrichtungen einer Förderrinne 46 zugeführt wird.
Eine über ein Zahnrad 48 angetriebene Förderschnecke 47 bringt dieses Material zu
einer Vorrichtung 49, in der es, etwa glebchmäßig verteilt, zwei Hammermühlen 50A
und 50B zugeführt wird. Das aus diesen Mühlen austretende gemahlene Produkt fällt
in eine Blasleitung 5I, in der es durch einen von einem Ventilator 52 erzeugten
Luftstrom nach den Abscheidern 53A und 53 B geführt wird, in welchen die Luft vom
gemahlenen Material getrennt wird und nach oben entweicht, während der feste Stoff
in eine Förderrinne 54 austritt, in der er durch eine über ein Zahnrad 56 angetriebene
Förderschnecke 55 nach der Auslaßöffnung 54A oder, wenn diese Öffnung durch die
Klappe 57 abgeschlossen ist, nach dem offenen Ende 54B der Rinne 54 geführt wird.
Die Öffnungen 54A und 54B befinden sich oberhalb zweier Mischvorrichtungen58Aund58B,
die den schon beschriebenen Mischvorrichtungen im wesentlichen entsprechen. Die
Auslaßöffnungen dieser Mischvorrichtungen können durch die Klappen 59A und 59B abgeschlossen
werden. Eine Kette 6o, die über auf den Drehachsen der Klappen angeordnete Kettenräder
läuft, kuppelt die Stellung der Klappen 57, 59A und 59B in einer solchen Weise,
daß immer, wenn die Klappe ggA geschlossen bzw. geöffnet ist, die Klappen 57 und
59 B geöffnet bzw. geschlossen sind.
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Mittels einer Förderrinne 6I unterhalb der Mischvorrichtungen wird
das aus diesen abgeführte Material nach einer Wiege- und Verpackungsabteilung gefördert.
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Die beschriebene Anlage wird in der Weise benutzt, daß zunächst eines
der Mischgefäße 44A, 44B und 44C, beispielsweise das Mischgefäß 44A, mit mehreren
Mengen Ausgangstoffen beschickt wird, welche dem vorgesehenen Verhältnis entsprechen
und durch die das Gefäß größtenteils, gefüllt wird. Die Mischschnecken aller Mischgefäße
werden vorzugsweise fortlaufend angetrieben, solange die Anlage in Betrieb ist.
Die Ausgangstoffe im Gefäß 44A werden somit gemischt, wobei der Schieber 45 A vorläufig
geschlossen bleibt. Darauf wird in derselben Weise das Mischgefäß 44B und danach
auch das Mischgefäß 44C gefüllt. Gleich-
zeitig mit dem Anfang des
Beschickens des letztgenannten wird der Schieber 45 A so weit geöffnet, daß das
Gemisch aus dem Gefäß 44A in einem gleichmäßigen Strom nach den Hammermühlen 5oA
und 50B geführt wird, und zwar in einem solchen Maß, daß die Hammermühlen voll oder
nahezu voll belastet werden. Wenn das Gefäß 45 A leer ist, ist inzwischen das Gefäß
45 C gefüllt worden. Nun wird der Schieber 45 A geschlossen und der Schieber 45
B des Gefäßes 44B geöffnet, wobei für das Gefäß 44B der Entleerungsabschnitt, für
das Gefäß 44C CH2 der Mischabschuitt und für das Gefäß 44A der Füllabschnitt anfängt.
Diese Zeitabschnitte lösen sich zyklisch miteinander ab, so daß das Abführen von
gemischtem Material in einem praktisch kontinuierlichen Strom stattfindet, während
auch das Füllen regelmäßig weitergehen kann. Die Steuerungen der Klappen 40A, 40
B und ßo C und die der Schieber 45 A, 45 B und 45 C können gekuppelt werden, denn
es werden nur drei Kombinationen von Stellungen dieser Klappen und Schieber benutzt,
und diese müssen in zyklischer Reihenfolge bewirkt werden.
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Es ist selbstverständlich, daß statt dreier Mischgefäße für die Ausgangsstoffe
auch vier oder mehr vorgesehen werden können. Diese müssen jedoch das Material in
einem im wesentlichen gleichmäßigen Strom konstanter Zusammensetzung abliefern,
was durch das zyklische Füllen, Mischen und Entleeren der Gefäße immer erreicht
werden kann. Auch kann, wenn die Anzahl der Mischgefäße groß ist, das gemischte
Material von mehr als einem Gefäß gleichzeitig den Hammermühlen zugeführt werden,
während auch mehr als zwei Hammermühlen benutzt werden können.
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Die pneumatische Förderung des gemahlenen Produktes ermöglicht es,
die Mühlen unten in einem Gebäude anzuordnen. Die geringe Entmischung, die das pneumatische
Fördern verursachen kann, ist nicht störend, weil sie durch die Wirkung der Nachmischer
58A und 58B, die schon für das Ausgleichen der durch die Hammermühlen verursachten
geringen Entmischung erforderlich sind, wieder aufgehoben wird. Das Nachmischgefäß
8 58X4 wird gefüllt, während das Nachmischgefäß 58 B sich in einem kontinuierlichen
Strom entleert, und umgekehrt. Die Kupplung der Klappen 57, 59.4 und sgB macht diese
Steuerung sehr einfach. Wenn notwendig, können auch drei oder mehr Mischgefäße verwendet
werden. Die Füllung und die Entleerung erfolgen dann zyklisch in entsprechender
Weise wie die der Mischgefäße XA,B 44B und C. Man kann auch alle Mischgefäße etwa
gleich groß wählen und jede zyklische Änderung bei den ersten Mischgefäßen mit einer
zyklischen Änderung bei den Nachmischgefäßen verbinden.
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Beim beschriebenen Verfahren mit der Anlage nach Fig. 3 werden ebensowenig
wie beim Verfahren mit der Anlage nach Fig. I Speicher für die einzelnen gemahlenen
Ausgangstoffe verwendet, und es wird gleichfalls ein einwandfreies Produkt er halten.
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PTENTANspnr,'cHE: I. Verfahren zum kontinuierlichen Mischen und Mahlen
von festem, körnigem und gegebenenfalls pulverförmigem Gut, wobei die Ausgangstoffe
in bestimmten Mengenverhältnissen erst vorgemischt, dann vermahlen und anschließend
fertiggemischt werden, dadurch gekemi zeichnet, daß mindestens zwei parallel arbeitende
Mischvorrichtungen zyklisch nacheinander mit den genau dosierten Ausgangstoffen
in bekannter Weise beschickt und im entsprechenden Wechsel mit einer solchen Auslaufgeschwindigkeit
entleert werden, daß die in den jeweils nicht entleerenden Vorrichtungen benötigten
Mischzeiten überbrückt werden und sich die einzelnen Grobmischablässe zu einem kontinuierlichen
Mahlgutstrom konstanter Zusammensetzung und ständig gleichen Mischungsgrades ergänzen,
daß dieser Mahlgutstrom il: gleichmäßigem, langsamem Fluß einer oder mehreren Mahlvorrichtungen
zugeführt und das daraus fortlaufend ausgetragene vermahlene Gemisch noch einer
Nachmischvorrichtung in stetigem bzw. durch zyklische Entleerung ergänztem Strom
entnommen wird.