CH385801A - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Mischungen aus körnigen und/oder feinen Feststoffteilchen mit thermoplastischen Bindemitteln - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Mischungen aus körnigen undloder feinen Feststoffteilchen mit thermoplastischen Bindemitteln
Die bekannten Mischvorrichtungen zur Herstellung von Mischungen aus körnigen und/oder feinen Feststoffteilen mit einem thermoplastischen Bindemittel weisen entweder eine umlaufende Welle mit an dieser angeordneten   Wurfschaufeln    auf, oder es sind zwei gegenläufig rotierende, ebenfalls mit Wurfschaufeln versehene, parallel nebeneinanderliegende Wellen vorgesehen, wobei sich die durch die Wurfschaufeln gebildeten Hüllzylinder etwa um Wurfschaufelblattbreite überschneiden.



   Bei der letzteren Ausführung, die in der Hauptsache angewandt wird, wird das ursprünglich nach der Einschüttung bis zur Achshöhe den Mischraum füllende Mischgut durch die umlaufenden Mischorgane von den seitlichen Sektoren des Mischerbodens zur Mischermitte geschoben. Durch die entgegengesetzt gerichteten Materialschübe wird zwischen den Wellen eine diese überdeckende Aufböschung des Materials bewirkt, von der es wieder in die seitlichen Sektoren herabfällt bzw. rutscht. Hierbei ist die Höhe der   Materialaufböschung    von dem spezifischen   Ge    wicht, der   Riesel- bzw.    Fliessfähigkeit, der Temperatur der Feststoffe und der Viskosität des Bindemittels sowie der Umfangsgeschwindigkeit der Mischarme abhängig.

   Der eigentliche Mischprozess vollzieht sich nun so, dass während der beschriebenen Vorgänge das Bindemittel von oben in beliebiger Art zugeführt wird und sich durch das ständige Ineinanderschieben und Umwälzen   der Feststoffe mit      dir    sen vermischt. Eine gute Verteilung des Bindemittels ist bei diesem Prozess nicht oder nur nach sehr langer Mischzeit gegeben.



   Weiter sind Verfahren bekannt, bei denen die Umlaufgeschwindigkeit der Mischorgane so eingerichtet ist, dass sich die   Aufböschung    in eine   Schwebe-    zone oberhalb der   Schaufelhüllyzlinder    auflöst, die sich etwa in der horizontalen Ebene über der gesamten Mischeroberfläche ausbreitet und auf die das Bindemittel unter Flüssigkeitsdruck in feiner Dispersion aufgesprüht wird. Diese Verfahren haben insbesondere den Vorteil kurzer Mischzeiten. Da jedoch die Stärke dieser Schwebezone in sich sehr verschieden ist, ist keine Gewähr für eine gleichmässige Bindemittelverteilung gegeben.

   Weitere Nachteile sind, dass man, um eine räumlich befriedigende Ausbreitung dieser Zone zu erreichen, was für die bedingte Wirksamkeit dieses Verfahrens Voraussetzung ist, die freie Oberfläche über den Mischorganen sehr gross halten muss, was zwangläufig zu einer Überdimensionierung des Mischers führt. In der Praxis bedeutet dies, dass bei richtiger Ausübung dieses Verfahrens der eigentliche Mischraum während des Mischprozesses zum grossen Teil feststoffrei ist und damit nicht ausgenutzt wird. Darüber hinaus ist noch nachteilig, dass der Energieaufwand bei dieser hohen   Undangsgeschwindigkeit      verhältnismässig    gross ist.



   Der Versuch, eine vernünftige Kompromisslösung zwischen den beiden Extremen  Schweben und Kneten  durch entsprechende Einstellung der Umfangsgeschwindigkeit auf ein nur eine   gube      Auflok-    kerung der Feststoffe gewährleistendes Mass zu erreichen, befriedigt nicht. In diesem Fall findet für den Mischvorgang eine nur ungenügende Oberflächendarbietung der Feststoffe für das von oben einwirkende Bindemittel statt, und der in der mittleren Zone des   Mischers    sich vollziehende Knetprozess wird durch die aufgelockerte Art des Guttransportes mehr oder weniger wirkungslos.



   Aus diesen Tatsachen resultiert die Aufgabenstellung, den Mischvorgang in zwei sich ständig wie  derholenden Phasen, das heisst in eine Knet- und eine Auflockerungsphase, einzuteilen, von denen jede für sich voll wirksam ist. Dies bedeutet, dass in der Auflockerungsphase eine ausreichende Oberflächendarbietung der Feststoffe für das von oben in feiner Dispersion einwirkende Bindemittel gegeben sein muss, so dass eine gleichmässige Bindemittelbenetzung der Feststoffe erfolgt. In der Knetphase muss ein genügender Stauwiderstand für die vollkommene Homogenisierung des Mischgutes gewährleistet sein.



  Diese Aufgabe lässt sich, wie vorstehend begründet, keinesfalls durch einfache Drehzahlmanipulationen erreichen.



   Das erfindungsgemässe Verfahren sieht deshalb vor, dass die zwischen den beiden gegenläufig in der oberen Hälfte nach aussen rotierenden Mischwellen sich aufböschenden und anhebenden Feststoffe gestaut und nach der Stauung schleierförmig aufgelockert werden und in diesem Zustand durch vernebelte Bindemittel innerhalb der durch die Hüllzylinder begrenzten Zone benetzt werden. Hierbei ist der Mischeffekt besonders wirksam, wenn die Benetzung der aufgelockerten Massen in spitzem Winkel bzw. im Gegen strom zu deren Hauptwurfrichtung erfolgt. Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens sieht vor, die Stauung im Mischtrog zwischen den beiden Wellen oberhalb der sich schneidenden Hüllzylinder der Wurfschaufeln durch ein diesen angepasstes, nach beiden Seiten gewölbtes Formstück herbeizuführen.



  Die Stauwirkung kann dabei durch eine dem Formstück zugeordnete Höhenverstelleinrichtung und der Grad der Auflockerung durch einen Drehzahlregler eingestellt werden.



   Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung dargestellt. Im einzelnen zeigt die Fig. 1 einen Querschnitt, der zur Durchführung des Verfahrens notwendigen Vorrichtung.



  Fig. 2 zeigt im Schema die beim Mischprozess nach dem erfindungsgemässen Verfahren verschieden wirksam werdenden Zonen.



   Wie Fig. 1 erkennen lässt, sind im Mischtrog 1 zwei in der oberen Hälfte gegenläufig nach aussen rotierende Wellen 2, 3 gelagert. An diesen beiden Wellen 2,3 ist eine Anahl von Armen 4, 5 befestigt, an deren Enden die   Wurfschaufeln    6, 7 angeordnet sind. Die Länge jedes Armes einschliesslich der beiden zugehörigen Wurfschaufeln 6, 7 ist um etwa eine   Schaufeibreite    grösser als der Abstand der beiden Wellen 2, 3 voneinander, so dass sich die Wurfschaufeln 6, 7 um ein geringes überschneiden. Zwischen den Wellen 2, 3 ist oberhalb der sich schneidenden Hüllzylinder 9, 10 der Wurfschaufeln 6, 7 ein den Hüllzylindern 9, 10   engepasstes,    nach beiden Seiten gewölbtes Formstück 8 angebracht.

   Das Formstück 8 ist an den   Mischerstirnwänden    befestigt und in der Vertikalen verstellbar nach einer hier nicht besonders gezeichneten, aber bekannten Vorrichtung.



  Oberhalb der Hüllzylinder 9, 10 sind Düsen 11, 12 dergestalt angeordnet, dass deren Haup'tsprührichtung mit der Hauptwurfrichtung der Wurfschaufeln 6, 7 einen spitzen Winkel bildet. Auf diese Weise erfolgt die Benetzung im Gegenstrom, das heisst die Mischkomponenten werden im Gegenstrom zusammengeführt. Der Mischer wird durch ein vorzugsweise als Rundschieber 13 ausgebildetes Konstruk  tionseiement    entleert.



   In Fig. 2 ist die Zone I unterhalb der Verbindungslinie der beiden Wellen die   Füll- und    Knetzone, in der sich beim normalen Knetmischer die ausschliessliche Knet- und Mischarbeit vollzieht. Zone II zeigt den durch das Formstück begrenzten Stauraum, der als zusätzlicher Knetraum bzw. Mischraum wirksam ist. In Zone III vollzieht sich die oben erwähnte schleierförmige Auflockerung der Feststoffkomponente und deren Benetzung durch das im Gegen strom eingebrachte Bindemittel.



   Die physikalischen Eigenschaften der Feststoffe in Zusammenwirkung mit der Umfangsgeschwindigkeit der Mischorgane sind massgebend für die richtige Ausbildung dieser drei Zonen I, II und III. Ist die Umfangsgeschwindigkeit entsprechend dem oben Gesagten abgestimmt, so entwickelt sich ein Stau unter dem Formstück, der sich an den äusseren, in Drehrichtung der Mischorgane liegenden Grenzen des Formstückes als gleichmässiger   Schleifer    in den durch die Hüllzylinder begrenzten Raum nach beiden Seiten parabelförmig gerichtet auflöst.



   Diese Umfangsgeschwindigkeit beträgt z. B. bei der Verarbeitung der im bituminösen Strassenbau üblichen Mineralien etwa 2 m/sec.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Herstellung von Mischungen aus körnigen und/oder feinen Feststoffteilchen mit thermoplastischen Bindemitteln unter Verwendung eines mit Entleerungsklappen versehenen Mischtroges, in welchem zwei gegenläufige, jeweils in der oberen Hälfte nach aussen rotierende Wellen mit an ihnen angeordneten Wurfschaufelreihen gelagert sind und oberhalb der beiden Wellen Düsen zum nebelfeinen Zerstäuben des Bindemittels vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen den Mischwellen sich aufböschenden und anhebenden Feststoffe gestaut und nach der Stauung schleierförmig aufgelockert werden und in diesem Zustand durch vernebelte Bindemittel innerhalb der durch die Hüllzylinder begrenzten Zone benetzt werden.

   II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass zur Durchführung der Stauung im Mischtrog zwischen den beiden Wellen oberhalb der sich schneidenden Hüllzylinder der Wurtschaufeln ein diesen angepasstes nach beiden Seiten gewölbtes Formstück vorgesehen ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die Stauung der Feststoffe durch ein im Mischer angeordnetes Formstück bewirkt wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Benetzung der aufgelockerten Massen in spitzem Winkel bzw. im Gegenstrom zu deren Hauptwurfrichtung erfolgt.

   3. Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch eine höhenverstellbare Lagerung des Formstückes.

   4. Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch einen Drehzahlregler, zum Einstellen der Umfangsgeschwindigkeit der Wurfschaufeln.