DE1224188B

DE1224188B - Vorrichtung zur Dampfaufbereitung von Ton und aehnlichen Massen

Info

Publication number: DE1224188B
Application number: DEH52083A
Authority: DE
Inventors: Fritz Huebner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-03-18
Filing date: 1964-03-18
Publication date: 1966-09-01
Also published as: FR1428771A

Description

Vorrichtung zur Dampfaufbereitung von Ton und ähnlichen Massen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dampfaufbereitung von Ton und ähnlichen Massen in Misch-und Fördereinrichtungen mit mindestens einer horizontal angeordneten Förderwelle mit Schneckenflügeln und feststehenden Hohlmessern mit in Richtung des Masseflusses gerichteten Dampfdüsen.
In Betrieben für die Verformung keramischer Massen ist es bekannt, Ton und ähnliche Massen vor dem Eintritt in die Strangpresse unter Dampfeinwirkung aufzubereiten. Bei den bekannten mit Dampfaufbereitung arbeitenden Vorrichtungen wird der Dampf durch hohl ausgebildete, zwischen Mischflügeln hineinragende Abstreich- oder Gegenmesser der Rohmasse zugeführt. Aus in den Hohlmessern angebrachten Öffnungen tritt der Dampf in Richtung des Masseflusses aus und in die Masse hinein.
Die bekannten Vorrichtungen zur Dampfaufbereitung von Ton und ähnlichen Massen sind jedoch mit Mängeln behaftet, da mit ihnen- keine gleichmäßige Dampfeinwirkung auf die Masse zu erzielen ist, wobei eine bekannte Vorrichtung außerdem einen komplizierten Aufbau hat, viel Raum beansprucht und störanfällig ist. Insbesondere bei sehr fetten, nassen keramischen Rohmassen, die in klumpiger Förderkonsistenz meist sehr unterschiedlicher Dimension bewegt werden, kommt es zur Kondensation des größten Teils der von außen an die bewegten Klumpen herangeführten Dampfmengen auf den Oberflächen der Klumpen. Dabei fließt ein Großteil des aufgewendeten Dampfes nahezu wirkungslos als Warmwasser mit sehr geringen Übertragungseigenschaften in den weiteren Mischvorgang der Masse ein, ohne daß es zu der unerläßlichen homogenen Durchfeuchtung bzw. Erwärmung der Masse kommen kann. Infolge der weit verteilten Messer kann nur ein geringer Teil des aufgewendeten Dampfes zur effektiven Dampfübertragung auf die Masse nutzbar gemacht werden.
Mit der Erfindung werden die Nachteile bekannter Vorrichtungen zur Dampfaufbereitung von Ton und ähnlichen Massen vermieden. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung der dampfführenden Messer zu schaffen, mit der der Dampf unter voller Ausnutzung seiner Wärmeübertragungsmöglichkeiten intensiv, gleichmäßig und gleichzeitig über den gesamten Querschnittsbereich auf die Masse einwirkt, so daß die Bildung von Kondensat vermieden wird, die zu Wärmeverlusten und zu Strukturen führt.
Die Lösung der Aufgabe bildet ein die Förderwelle umfassender, feststehender Messerstern mit einer Mehrzahl von zur Förderwelle radial verlaufenden, keilförmig in Richtung des Masseflusses sich verbreiternden Hohlmessern, die in einem solchen Winkel zur Querschnittsebene des Fördertroges gestellt sind, daß die Messerkanten der Richtung des Masseflusses entgegengerichtet sind, die Durchtrittskanäle zwischen den Messern sich in Bewegungsrichtung der Masse verengen, um Kompressionsbereiche für die dem Messerstern zugeführte Masse zu bilden, und an die Kompressionsbereiche sich hinter den Messerrücken Entspannungsbereiche für die Masse anschließen, die hier dem aus den Dampfdüsen austretenden Wasserdampf, vorzugsweise Hochdruckdampf, ausgesetzt wird.
Damit der Messerstern alle Masseballungen über den gesamten Durchtrittsquerschnitt hinweg gleichmäßig auflösen kann, ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Messer den Querschnitt des Fördertrogs zwischen Schneckenwelle und Fördertroginnenwand decken.
Nach einem weiteren vorteilhaften Kennzeichen der Erfindung sind die radial innenliegenden Messerenden mit einem die Schneckenwelle lose umfassenden, dampfleitenden inneren Ringraum und die radial außenliegenden Messerenden mit einem zum inneren Ringraum konzentrischen äußeren Ringraum verbunden, wobei die Ringräume dreieckigen Querschnitt haben.
Hierdurch werden über die volle Massedurchtrittsfläche gleichmäßig verteilte Bedampfungsquellen geschaffen. Der Bedampfungsangriff kann mittels einer derartigen Vorrichtung schlagartig erfolgen, wodurch Dampf- und Wärmeverluste in optimaler Weise vermieden werden.
Eine besonders einfache Ausbildung der Messer besteht darin, daß die Messerrücken mit Nuten zur Aufnahme von Düsenrohren versehen sind, die mit den Ringräumen verbunden sind..
In vorteilhafter Weiterausbildung der Erfindung sind die Düsen so angeordnet, daß sie senkrecht zur radialen Messerachse einen Bedampfungswinkel von mindestens 90° haben.
Diese Anordnung hat den Vorteil, daß jede einzelne zwischen den Messern hindurchgeleitete Massescheibe von zwei Seiten aus bedampft wird und das Dampfmedium bis in die Keinkapillaren und die Wasserhüllen der feinsten Masseteilchen vordringen kann, ohne daß es vorher zu- nennenswerten Wassernestern oder Außenkondensaten kommt.
Die Schneckenflügel- der Misch- und Fördereinrichtungen können unmittelbar vor und hinter dem Messerstern angeordnet sein, so daß die Masse ohne Ausweichmöglichkeit durch den Messerstern gepreßt und weiterbefördert-wird: ._ Schließlich sieht die Erfindung noch vor, daß der Eindrückschneckenf(ügel mit einem Vorschneidemesser zum Abtrenngri'vön im Messerstern etwa hängengebliebenen Wurzelverunreinigungen versehen ist: Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachstehend erläutert: Es zeigt F i g. 1 schematisch einen Querschnitt durch einen Doppelwellenmischer.:entlang der Linie 1-I nach F i g.,2 mit Blick auf die Einlaufseite des Messersterns nach der Erfindung, F i g. 2 einen Teillängsschnitt .entlang der Linie II-II nach F i g. 1 und' " F i g. 3 in größerem Maßstab eine Funktionsskizze der Vorrichtung nach der Erfindung.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann in einem Doppelwellenmischer, der nicht Gegenstand der Erfindung ist, eingebaut sein. Der Doppelwellenmischer hat ein Gehäuse 2, in welchem die Förderwellen 3-und 4 gelagert sind. Die Wellen werden, wie durch die Pfeile 5 und 6 angedeutet, in- entgegengesetzter Richtung angetrieben. Auf den Wellen sitzen auswechselbare Schneckenmesser 7. Die Masse wird dem Mischer-von oben durch die Öffnung 8 hindurch zugeführt -und bei Rotation der Förderwellen 3, 4 in Richtung des Pfeiles 9 befördert.
Unmittelbar hinter derEinfüllöffnung-in Richtung der Massebewegung - ist in das Gehäuse 2 ein doppelter Messerstern 10 fest eingebaut, der die Form zweier, sich an ihrem Umfang etwas überschneidender kreisförmiger Scheibän-hät, welche die beiden Förderwellen 3; 4 umfassen. Zu Montagezwecken kann der Doppelstern; wie -angedeutet, in vier Teile aufgeteilt sein. Jeder der beiden Einzelmessersterne 11,12 ist mit einem inneren Ringraum 13, einer Mehrzahl radial verlaufender Hohlmesser 14 und einem äußeren Ringraum 15: versehen. Innerer Ringraum 13 und äußerer Ringraum 15 haben, wie aus F i g. 2 ersiehtlieh, dreieckigen Querschnitt. Eine vor jedem inneren Ringraum 13 auf' -den Förderwellen 3, 4 .sitzende Abdeckscheibe 16 verhindert das Eindringen von Masse in den Spalt zwischen Ringraum und Welle.
Die- Hohlmesser 14 sind vorzugsweise aus verschleißfestem-Stahlguß gefertigt und an .der Messerkante 17 mit besonders gegen Verschleiß widerstandsfähigem Material, beispielsweise hochschmelzenden Metallkarbiden, bestückt. Die Messer haben keilförmigen Querschnitt und verbreitern sich in Richtung des Masseflusses.-Sie sind mit Bezug auf die Querschnittsebene des Fördertrogs, wie insbesondere aus F i g: 3 hervorgeht, derart - orientiert, daß sie mit ihren Kanten der sich aus der Bewegung des Eindrückschneckenflügels 18 ergebenden Richtung des Masseflusses, (Pfeil 19). unmittelbar vor dem Messerstein 10 (F i g. 1) entgegengerichtet sind. -Die Messerrücken sind mit Nuten 20 versehen, in die Düsenrohre 21 versenkt sind. Statt dessen könnten die Nuten 20 auch in nicht dargestellter Weise mit entsprechend gewölbten Düsenstreifen abgedeckt sein.- Die Düsenrohre 21- bzw. .die abgedeckten-.Düsenhohlräume stehen mit dem inneren Ringraum 13 und dem äußeren Ringraum 15 in dampfleitender Verbindung. Jedes Düsenrohr bzw. jeder Düsenstreifen ist an seiner am Messerrückenfrei liegenden, in Richtung des Masseflusses gerichteten Seite mit einer Mehrzahl über die Länge des Rohrs oder Abdeckstreifens verteilter Dampfdüsen 22 versehen. Im Ausführungsbeispiel (F-i,3)-sind--die-Düsen--dcr-art..verteilt,-.daß-.der aus ihnen ausgestoßene Dampf, vorzugsweise Hochdruckdampf oder überhitzter Dampf, senkrecht zur radialen Messerachse einen Bedampfungswinkel 23 von ,mindestens 90° überstreicht.
Hinter dem Messerstern 10 sitzt auf jeder der Förderwellen 3, 4 ein Abnahmeschneckenflügel 24. Der Fördertrog ist in diesem und dem anschließenden Bereich mit einem Deckel 25 abgedeckt.
Der Dampf wird über eine Dampfzuleitung 26 in den äußeren Ringraum 7:5 eingeleitet (F i g. 2). Er verteilt sich von dort auf-sämtliche Düsenrohre 21, die mit ihrem inneren Ende außerdem auch über den inneren Ringraum 1.3 miteinander in Verbindung stehen. Am unteren. Ende des äußeren- Ringraums 15 Ist ein Kondenswasserabfluß.27 angeordnet: Ein automatisches Ventil 28 regelt die Menge bzw. den. Druck des- über die Dampfzuführung 29 eingeleiteten Dampfes.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung :ist wie folgt: Die durch die Öffnung 8 eingebrachte Masse wird von dem Eindrücksclmeckenflügel18 gleichmäßig zwischen die Hohlmesser 14 des Messersterns 10 geschoben. Durch die vorher beschriebene Ausrichtung der Messer mit Bezug auf:. die Richtung-. des Masseflusses (Pfeil 19) ist dafür gesorgt, daß der Messerstein der Masseförderung geringsten Widerstand entgegensetzt. Infolge der Keilform der Messer werden die einzelnen Massescheiben zwischen je zwei benachbarten Messern imKompressionsbereich 30 leicht zusammengedrückt: Sobald sich die Masse am abgerundeten Messerrücken 31 vorbeibewegt hat, dehnt sie sich im Entspannungsbereich 32 wieder aus. In diesem Bereich erfolgt nunmehr die Bedampfung mittels der aus den Dampfdüsen 22 der Düsenrohre 21 oder Düsenhohlräume austretenden Dampfstrahlen. Die plötzlich vom Preßdruck befreite, in verhältnismäßig dünne Scheiben aufgeteilte Masse saugt den Dampf begierig und vollständig in ihr Kapillarsystem auf und wird völlig homogenvom Dampf durchdrungen, was weiter dadurch begünstigt wird, daß der Mischerraum hinter dem Messerstern verschlossen ist und infolgedessen die Dampfspannung erhalten bleibt. Unmittelbar nach der schlagartig erfolgenden Bedampfung wird, die :den Messerstern in Richtung der Pfeile 33 verlassende Masse von den Abnahmeschneckenflügeln 24 wieder leicht zusammengedrückt und in geschlossener Form weiterbefördert.
Während -bei bekannten Vorrichtungen infolge der unterschiedlichen und unkontrollierbaren Kondensierungsverhältnisse die erforderlicheDampfmenge praktisch nicht vorherbestimmbar und infolgedessen auch nicht einstellbar ist, kann durch die Vorrichtung nach der Erfindung, die nahezu jede Oberflächenkondensation ausschließt und den Dampfübertritt unter voll erhaltenem Dampfdruck in den Kern der Masse hineinverlegt, eine gleichmäßig steuerbare Feuchtigkeitsregelung erzielt werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur Dampfaufbereitung von Ton und ähnlichen Massen in Misch- und Fördereinrichtungen mit mindestens einer horizontal angeordneten Förderwelle mit Schneckenflügeln und feststehenden Hohlmessern mit in Richtung des Masseflusses gerichteten Dampfdüsen, g e -kennzeichnet durch einen die Förderwelle (3, 4) umfassenden, feststehenden Messerstern (10) mit einer Mehrzahl von zur Förderwelle radial verlaufenden, keilförmig in Richtung des Masseflusses sich verbreiternden Hohlmessern (14), die in einen solchen Winkel zur Querschnittsebene des Fördertroges gestellt sind, daß die Messerkanten (17) der Richtung des Masseflusses entgegengerichtet sind, die Durchtrittskanäle zwischen den Messern sich in Bewegungsrichtung der Masse verengen, um Kompressionsbereiche (30) für die dem Messerstern zugeführte Masse zu bilden, und an die Kompressionsbereiche sich hinter den Messerrücken (31) Entspannungsbereiche (32) für die Masse anschließen, die hier dem aus den Dampfdüsen (22) austretenden Wasserdampf, vorzugsweise Hochdruckdampf, ausgesetzt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlmesser (14) den Querschnitt des Fördertrogs zwischen Förderwelle (3, 4) und Fördertroginnenwand decken.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radial innenliegenden Messerenden mit einem die Förderwelle (3, 4) lose umfassenden, dampfleitenden inneren Ringraum (13) und die radial außenliegenden Messerenden mit einem zum inneren Ringraum konzentrischen äußeren Ringraum (15) verbunden sind und die Ringräume dreieckigen Querschnitt haben.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerrücken (31) mit Nuten (20) zur Aufnahme von Düsenrohren (21) versehen sind, die mit den Ringräumen verbunden sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfdüsen (22) senkrecht zur radialen Messerachse einen Bedampfungswinkel (23) von mindestens 90° haben.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenflügel unmittelbar vor und hinter dem Messerstern (10) angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Eindrückschneckenflügel (18) mit einem Vorschneidemesser zum Abtrennen von im Messerstern (10) etwa hängengebliebenen Wurzelverunreinigungen versehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1150 610; deutsche Auslegeschriften Nr.1029721, 1043183; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1772 453; Zeitschrift »Die Ziegelindustrie«, 1955, Heft 24, S.886.