DE3611048A1 - Mischer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mischer zum Mischen von gebrann­ tem Gips mit Wasser und Zusatzstoffen, mit einem im wesentli­ chen vertikal angeordneten, zylindrischen Gehäuse und einem drehend angetriebenen Rotor, der in geringem Abstand oberhalb des Gehäusebodens angeordnet ist, an seinem Außenumfang Misch­ zähne und an seiner Unterseite über diese vorstehende Ab­ streifleisten aufweist, die schräg zu von der Rotorachse aus­ gehenden Radialstrahlen verlaufen.

Wenn bei der Herstellung von Gipskartonplatten dem Gips Zu­ satzstoffe zugegeben werden, die eine erheblich größere Korn­ größe haben als der feingemahlene Gips, können in einem Mischer der eingangs näher erläuterten Bauart erhebliche Schwierigkei­ ten auftreten, da die im Inneren des Mischers erzeugte Mischung das Bestreben hat, sich unter den Rotor zu schieben und diesen anzuheben, so daß der Mischvorgang unterbrochen und die Maschi­ ne gereinigt werden muß.

Um auch gröbere Zusatzstoffe verarbeiten zu können, ist es be­ kannt, im Inneren eines verhältnismäßig hohen Mischbehälters ein Rührwerk anzuordnen, bei dem mehrere Heißluft- oder Dampf­ lanzen in axialem Abstand und im Umfangsabstand voneinander an einer zentralen Welle befestigt sind und sich im Misch­ behälter drehen (DE-OS 33 34 608). Ein solcher Mischer wird in erster Linie nur zum chargenweisen Mischen benutzt. Außer­ dem besteht die Gefahr, daß sich Klumpen bilden, und es ist erforderlich, den Mischer nach jeder Chargenentleerung sorg­ fältig zu reinigen.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Mischer der eingangs näher erläuterten Art so aus­ zubilden, daß mit ihm auch Gips-Wassermischungen im kontinu­ ierlichen Durchlaufverfahren hergestellt werden können, die körnige, faserige oder spanförmige Zusatzstoffe enthalten.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß die bei Drehung des Rotors vorderen Flanken der Mischzähne eine gegen den Gehäuseboden geneigte Spanfläche aufweisen, deren vordere, untere Schneidkante dicht über den Gehäuseboden hin­ weggleitet, und daß mindestens ein Teil der dem Gehäuseboden zugewandten Zahnfläche eine von der Schneidkante aus anstei­ gende Freifläche bildet.

Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß der im Mischer­ gehäuse erzeugte, die Zusatzstoffe enthaltende Gipsbrei, der infolge der Zentrifugalkraft auf dem Rotor an die äuße­ re Umfangsfläche des Mischergehäuses gedrückt wird, von den Spanflächen der Mischerzähne immer wieder nach oben gehoben und hierdurch gründlich durchmischt wird, bevor er durch im Boden des Mischergehäuses angeordnete Auswurföffnungen auf die Fertigungsstraßen gelangt. Grobkörnige Zusatzstoffe, die unter die Schneidkanten der Mischzähne gelangen, können sich nicht unter dem Rotor verklemmen, da sie dort hinter den Freiflächen der Zähne in dem Raum zwischen Gehäuseboden und Rotorunterseite genügend Platz finden.

Eine andere Möglichkeit, Betriebsstörungen zu verhindern, die dadurch entstehen, daß sich Zusatzstoffe zwischen Rotor und Gehäuseboden verklemmen, besteht darin, daß nach der Erfin­ dung die dem Gehäuseboden zugewandte Unterfläche der Ab­ streifleisten gegenüber dem Gehäuseboden unter einem von der bei Drehung des Rotors vorderen Abstreifkante aus anstei­ gendem Freiwinkel geneigt ist und eine Freifläche bildet. Die­ se Maßnahme kann auch zusätzlich zu der weiter oben erläuter­ ten Ausbildung der Mischzähne getroffen werden, um eine einwand­ freie Funktion des Mischers auch bei Zugabe von körnigen, fase­ rigen oder spanförmigen Zusatzstoffen zu gewährleisten.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Spanflächen und Freiflä­ chen an den Mischzähnen sich auf Schleißplatten befinden, die an den vorderen Zahnflanken befestigt sind und deren vordere, untere Schneidkante über die untere Zahnfläche der Mischzähne des Rotors hinausragt. Diese Schleißplatten und/oder die Ab­ streifleisten unter dem Rotor können aus Hartmetall bestehen und sind zweckmäßig auswechselbar am Rotor befestigt, damit sie bei Verschleiß rasch und einfach gegen neue ausgewechselt werden können.

Um den Raum zwischen Rotor und Gehäuseboden freizuhalten, sind nach der Erfindung im Gehäuseboden Wasserzuführöffnungen ange­ ordnet, durch die ein Teilstrom des Anmachwassers für den Gips­ brei in den Spalt zwischen dem Gehäuseboden und der unteren Scheibenfläche des Rotors geleitet wird. Dieses Wasser spült die in den Spalt zwischen Gehäuseboden und Rotor eingedrunge­ nen Teile der Mischung infolge der Zentrifugalkraft nach außen, wobei diese herausgespülten Teile an den schräg angeordneten Abstreifleisten entlang nach außen gleiten, wo sie in die dort angeordneten Auswurföffnungen gelangen.

Die Wasserzuführöffnungen im Gehäuseboden befinden sich zweck­ mäßig im Bereich der inneren Enden der am Rotor befestigten Ab­ streifleisten. Das aus den Öffnungen austretende Wasser kann dann über die ganze radiale Breite des Mischers im Spalt zwi­ schen Rotor und Gehäuseboden wirksam werden. Die Spülwirkung des Wassers wird in vorteilhafter Weise noch durch einen Luft­ strom unterstützt, der durch im Gehäuseboden in unmittelbarer Nähe der Rotorwelle angeordnete Luftzutrittsöffnungen in den Spalt zwischen Rotor und Gehäuseboden eintritt.

Man erkennt, daß es durch alle mit der Erfindung vorgeschlage­ nen Maßnahmen, die je nach Art der verwendeten Zusatzstoffe einzeln oder auch in Kombination angewendet werden können, ge­ lingt, ein Verklemmen des Rotors im Gehäuse zu verhindern und den Raum zwischen Rotor und Gehäuseboden frei zu halten. Außer­ dem ist es durch die Zufuhr von Wasser in den Spalt zwischen Rotor und Gehäuseboden sehr einfach, den Mischer zu reinigen und wieder in Betrieb zu nehmen, wenn er am Abend oder in Be­ triebspausen stillgesetzt wurde.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, in der eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung an einem Ausführungs­ beispiel näher erläutert wird. Es zeigt

Fig. 1 einen Mischer nach der Erfindung in zwei aneinander anschließenden, verti­ kalen Radialquerschnitten nach Linie I-I der Fig. 2,

Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 in einem Horizon­ talschnitt nach Linie II-II,

Fig. 3 einen Teilquerschnitt der Fig. 2 in ver­ größertem Maßstab und

Fig. 4 einen Teilquerschnitt der Fig. 2 nach Linie IV-IV in vergrößertem Maßstab.

In den Zeichnungen ist ein Mischer zum Mischen von gebranntem Gips mit Wasser und Zusatzstoffen in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnet. Der Mischer 10 hat ein flaches, zylindrisches Ge­ häuse 11, dessen Gehäuseboden 12 auf zwei einander diametral ge­ genüberliegenden Seiten mit Tragarmen 13 in einem Gestell oder Maschinenrahmen 14 derart befestigt ist, daß sich die Zylin­ derachse 15 in einer im wesentlichen vertikalen Lage befin­ det. Auf den Gehäuseboden 12 sind zwei halbzylindrische Um­ fangswände 15 aufgesetzt, die an ihren Enden mit Schrauben 16 zusammengespannt sind und den Gehäusedeckel 17 tragen, der ebenso wie der Gehäuseboden 12 die Gehäuseumfangswände 15 nach außen überragt und mit dem Gehäuseboden durch Bolzen 18 verbunden ist. Der Gehäuseboden 12, die Gehäuseumfangswän­ de 15 und der Gehäusedeckel 17 sind mit Schleißblechen 19, 20 und 21 teilweise oder vollständig ausgekleidet.

Im Gehäusedeckel 17 münden ein oder mehrere Wasserrohre 22 und ein Materialzuführungsrohr 23, durch das der mit den Zu­ satzstoffen vermischte Gips kontinuierlich ins Innere 24 des Mischers 10 geleitet wird.

Der Gehäuseboden 12 hat in seinem mittleren Teil einen Naben­ ansatz 25, in den ein Lagergehäuse 26 eingesetzt ist, das von einer Kappe 27 verschlossen und von mehreren Schrauben 28 in Stel­ lung gehalten wird. Zwischen Lagergehäuse 26 und Kappe 27 ist ein Pendelrollenlager 29 eingespannt, mit dem die Antriebs­ welle 30 eines Rotors 31 im Gehäuseboden 12 drehbar gelagert und axial abgestützt ist.

In der Nähe seines äußeren Umfanges hat der Gehäuseboden 12 drei Auswurföffnungen 62, 63 und 64, die an ihrer Unterseite durch drehbare Verschlußscheiben 65, 66, 67 verschließbar sind. Jede dieser Verschlußscheiben hat eine der zugehörigen Öffnung 62 bzw. 63 bzw. 64 im Gehäuseboden entsprechende Aus­ lauföffnung, die durch Drehen der Verschlußscheibe 65 bzw. 66 bzw. 67 mit der zugehörigen Auswurföffnung 62 bzw. 63 bzw. 64 mehr oder weniger weit zur Deckung gebracht werden kann, um hierdurch den Ausflußquerschnitt der Auswurföffnung 62 bzw. 63 bzw. 64 zu verändern.

Unmittelbar neben der Nabe 25 sind über den Umfang verteilt mehrere Luftzutrittsöffnungen 68 im Gehäuseboden vorgesehen, von denen in der Zeichnung jedoch nur einige dargestellt sind.

Man erkennt aus Fig. 1, daß sich im Inneren 24 des zylindri­ schen Gehäuses 11 ein Rotor 31 befindet, der von einer im we­ sentlichen kreisrunden Platte gebildet wird, die an ihrem Außenumfang eine große Zahl von Mischzähnen 32 aufweist. Auf seiner Oberseite ist der Rotor ebenso wie die Innenwände des Gehäuses mit einem Schleißblech 33 belegt, welches sich auch über die Mischzähne 32 hinweg erstreckt und dort mit Schrau­ ben 34 befestigt ist. Der Rotor 31 trägt ferner auf seiner Oberseite verteilt angeordnete Rührstäbe 35, die in vertika­ ler Lage angeordnet sind und zwischen Rührarmen 36 hindurch­ laufen, die in vertikaler Lage hängend an der Unterseite des Gehäusedeckels befestigt sind. Von diesen Rührstäben 35 und Rührarmen 36 sind in den Zeichnungen der Übersichtlichkeit halber nur einige dargestellt.

Man erkennt aus Fig. 1, daß die Rotorscheibe 31 mit einer an ihr festgeschweißten Rotornabe 37 und einem Tragring 38 an einer Büchse 39 aufgehängt ist, die auf der Rotorwelle 30 axial so verstellt werden kann, daß sich der Rotor 31 in ge­ ringem Abstand oberhalb des Gehäusebodens 12 befindet. Außer­ dem ist die Unterseite 40 des Rotors im mittleren Bereich eingezogen.

Wie am besten aus Fig. 3 hervorgeht, ist jeder Mischzahn 32 auf seiner bei Drehung des Rotors 31 in Pfeilrichtung 41 vor­ deren Zahnflanke 42 mit einer Schleißplatte 43 belegt, die mit zwei Schrauben 44 an der Zahnflanke 42 befestigt ist. Jede Schleißplatte 43 ragt über die Unterseite 40 des Rotors 31 hin­ aus, so daß die vordere, untere Schneidkante 46 der Schleißplatte 43 dicht über den Gehäuseboden 12 bzw. das auf diesem aufliegende Schleißblech 21 hinweggleitet. Man erkennt aus Fig. 3, daß die dem Gehäuseboden 12 zugewandte Stirnfläche der Schleißplatte 43 eine von der Schneidkante 46 aus ansteigende Freifläche 47 bildet, daß also die bei Drehung des Rotors hintere Unter­ kante 48 der Schleißplatte 43 höher liegt als ihre vordere Schneidkante 46. Die bei Drehung des Rotors vordere Fläche der Schleißplatte 43 ist die Spanfläche 49, an der der in die Lücken 50 zwischen zwei Mischzähnen 32 gelangte Gipsbrei auf­ wärtsgleitet und hierbei umgewälzt wird, bevor er in eine der Auswurföffnungen 62, 63 und 64 gelangt.

In Fig. 4 erkennt man, daß in die Unterseite 40 des Rotors 31 Abstreifleisten 51 eingelassen sind, die mit Schrauben 52 gesichert sind. Bei dem dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel sind auf der Unterseite 40 des Ro­ tors 31 insgesamt sechs Abstreifleisten 51 vorgesehen, die unter einem stumpfen Winkel, also schräg zu Radialstrahlen 53 ver­ laufen, die von der Rotorachse 15 ausgehen. An ihrer Unter­ seite sind die Abstreifleisten 51 abgeschrägt, so daß ihre dem Gehäuseboden 12 zugewandte Unterfläche 54 eine Freifläche bildet, die von der bei Drehung des Rotors vorderen Abstreif­ kante 55 ausgeht und unter einem gegenüber dem Gehäuseboden 12 ansteigenden Freiwinkel α geneigt ist.

Um den Spalt 56 zwischen dem Gehäuseboden 12 bzw. seinem Schleißblech 21 und der Unterseite 40 des Rotors frei­ zuspülen, sind im Gehäuseboden 12 drei Wasserzuführöffnungen 57 vorgesehen, von denen in den Fig. 1 und 2 jedoch nur zwei dargestellt sind. Die Wasserzuführöffnungen 57 sind an Wasser­ zuleitungsrohre 58 angeschlossen und münden im Bereich der inneren Enden 51 a der am Rotor 31 befestigten Abstreifleisten 51. Hierdurch wird das aus den Wasserzuführöffnungen 57 aus­ tretende Wasser bei Drehung des Rotors 31 in Richtung der Pfeile 41 von den Abstreifleisten 51 erfaßt und fließt an diesen entlang nach außen, wo es sich mit dem Gipsbrei ver­ mischt. Der Spalt 56 wird hierdurch immer wieder von innen nach außen freigeschwemmt.

Die Wirkungsweise des Mischers ist folgende:

Der mit den Zusatzstoffen, beispielsweise Zellstoffasern oder Holzspänen vermischte Gips fließt in den Innenraum 24 des Mi­ schers 10, wo er mit dem durch die Rohre 22 eingeführten Was­ ser in Berührung kommt und von den Rührstäben 35 und Rühr­ armen 36 zu einem Gipsbrei vermischt wird. Er wandert hier­ bei infolge der von dem sich drehenden Rotor 31 erzeugten Zentrifugalkraft nach außen gegen die Umfangswandung 15 des Gehäuses 11, wo er zwischen die Mischzähne 32 des Rotors 31 gelangt. Hier wird er an den Spanflächen 49 der in Drehrich­ tung vorderen Zahnflanken 42 immer wieder gehoben und umge­ wälzt, bis der Gipsbrei schließlich auf seinem Weg längs der Umfangswandung 15 des Mischers 10 in den Bereich der Auswurf­ öffnungen 62, 63 und 64 gelangt und nach unten auf ein nicht dargestelltes laufendes Kartonband ausfließt, wo er in an sich bekannter Weise zwischen diesem Unterkartonband und einem Deck­ kartonband zu einer Gipskartonplatte geformt und weiterverar­ beitet wird.

Während sich der Rotor 31 des Mischers 10 dreht, wird ein Teil des Anmachwassers durch die Wasserzuführungsleitungen 58 in den Spalt 56 zwischen Rotor 31 und Gehäuseboden 12 geleitet und spült diesen Spalt von innen nach außen frei. Diese Spülwirkung wird von der Luft unterstützt, die durch die Luftzutrittsöffnungen 68 ebenfalls in den Spalt 56 ein­ strömt und infolge des durch die Zentrifugalwirkung erzeug­ ten Soges etwa radial durch den Mischer gedrückt wird.

Man erkennt, daß größere Zusatzstoffe, die sich im Gipsbrei befinden und in den Spalt 56 zwischen Rotor 31 und Gehäuse­ boden 12 gelangen, keine Störungen verursachen können, da einerseits die Zähne 32 hinter ihren Schneidkanten 46 Freiflä­ chen 47 haben und weil andererseits die an der Vorderseite der Abstreifleisten 51 angeordneten Abstreifkanten 55 in den Spalt 56 eingedrungene körnige oder faserige Zusatzstoffe wieder radial nach außen befördern, wobei sie von dem durch die Wasserzuführöffnungen 57 ständig eintretenden Wasser­ strom unterstützt werden.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es sind mehrere Ände­ rungen und Ergänzungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise können die Spanflächen und Frei­ flächen auch unmittelbar an die Zahnflanken des Rotors ange­ arbeitet oder durch eine Auftragschweißung hergestellt sein. Desgleichen ist es auch möglich, anstelle eingesetzter Ab­ streifleisten Abstreifkanten in die Unterfläche des Rotors einzuarbeiten oder solche Abstreifleisten aufzuschweißen und mit einer vorstehenden Abstreifkante und einer dahinter an­ geordneten Freifläche zu versehen. Schließlich könnte auch eine größere Zahl von Wasserzuführungsöffnungen vorgesehen sein.

Claims (6)

1. Mischer zum Mischen von gebranntem Gips mit Wasser und Zusatzstoffen, mit einem im wesentlichen vertikal ange­ ordneten, zylindrischen Gehäuse und einem drehend ange­ triebenen Rotor, der in geringem Abstand oberhalb des Gehäusebodens angeordnet ist, an seinem Außenumfang Mischzähne und an seiner Unterseite über diese vorste­ hende Abstreifleisten aufweist, die schräg zu von der Rotorachse ausgehenden Radialstrahlen verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die bei Drehung des Rotors (31) vorderen Flanken (42) der Mischzähne (32) eine gegen den Gehäuseboden (12) geneigte Spanfläche (49) aufweisen, deren vordere, un­ tere Schneidkante (46) dicht über den Gehäuseboden (12 bzw. 21) hinweggleitet, und daß mindestens ein Teil (47) der dem Gehäuseboden (12) zugewandten Zahnfläche (45) eine von der Schneidkante (46) aus ansteigende Frei­ fläche (47) bildet.

2. Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spanflächen (49) und Frei­ flächen (47) sich auf Schleißplatten (43) befinden, die an den vorderen Zahnflanken (42) befestigt sind und deren vordere, untere Schneidkante (46) über die untere Zahn­ fläche (45) des Rotors (31) hinausragt.

3. Mischer zum Mischen von gebranntem Gips mit Wasser und Zusatzstoffen, mit einem im wesentlichen vertikal ange­ ordneten, zylindrischen Gehäuse und einem drehend ange­ triebenen Rotor, der in geringem Abstand oberhalb des Gehäusebodens angeordnet ist, an seinem Außenumfang Mischzähne und an seiner Unterseite über diese vorste­ hende Abstreifleisten aufweist, die schräg zu von der Rotorachse ausgehenden Radialstrahlen verlaufen, da­ durch gekennzeichnet, daß die dem Gehäuseboden (12) zugewandte Unterfläche (54) der Ab­ streifleisten (51) gegenüber dem Gehäuseboden (12) unter einem von der bei Drehung des Rotors ( 31) vorderen Ab­ streifkante (55) aus ansteigenden Freiwinkel (α) geneigt ist und eine Freifläche (54) bildet.

4. Mischer nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleißplatten (43) und/oder Abstreifleisten (51) aus Hartmetall beste­ hen und auswechselbar am Rotor (31) befestigt sind.

5. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuseboden (12) Wasserzuführöffnungen (57) angeordnet sind, durch die ein Teilstrom des Anmachwassers für den Gipsbrei in den Spalt (56) zwischen dem Gehäuseboden (12) und der unte­ ren Scheibenfläche (45) des Rotors (31) geleitet wird.

6. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserzuführöff­ nungen (57) im Gehäuseboden (12) im Bereich der inneren Enden (51 a) der am Rotor (31) befestigten Abstreifleisten (51) angeordnet sind.