AT392739B

AT392739B - Vorrichtung zum mischen von stoffen

Info

Publication number: AT392739B
Application number: AT604/88A
Authority: AT
Original assignee: Lias Franken Leichtbau Gmbh
Priority date: 1987-04-01
Filing date: 1988-03-08
Publication date: 1991-05-27
Also published as: DE3710965A1; DE3710965C2; ATA60488A

Description

AT 392 739 B

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen von Stoffen, bei der ein allseitig geschlossenes Mischgefäß in einem sich nach oben erweiternden konischen Bereich ein mittels Antrieb drehbares Mischwerkzeug aufweist, das mindestens zwei gegeneinander versetzte streifenförmige Wendeln umfaßt, deren Durchmesser sich dem Konus entsprechend nach oben erweitert, bei der zwischen dem oberen Ende der Wendeln 5 und einer Decke des Gefäßes ein Freiraum vorgesehen ist und bei der die Wendeln im Uhrzeigersinn in Richtung der Konusveijüngung verlaufen.

Bei einer bekannten (DE-AS 11 17 981) Vorrichtung dieser Art weist jede von zwei Wendeln ca. vier Windungen auf und ist jede Wendel in der oberen Hälfte durch radial verlaufende Speichen mit einer mittigen Welle verbunden, die durch das gesamte Mischgefäß verläuft Der oberhalb des Mischgefäßes vorgesehene Antrieb 10 dreht die Wendeln in Wendelrichtung. Der mit dieser Vorrichtung pro Zeiteinheit erreichbare Mischungsgrad ist ^ nicht befriedigend, d. h. es dauert zu lange, bis eine Füllung befriedigend gut durchgemischt ist.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der pro Zeiteinheit erreichbare Mischungsgrad verbessert ist

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist, diese Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendeln IS jeweils maximal 1,5 Windungen aufweisen, nur am unteren Ende an einem Wellenstumpf eines unten am Mischgefäß angeordneten Antriebes befestigt sowie frei nach oben ragend vorgesehen sind und entgegen der Wendelrichtung mit einer Drehzahl von 500 - 2000 U/min drehen.

Bei dieser Vorrichtung ist der von den Wendeln umschlossene Durchgang frei von Welle und Speichen, was den Umlauf des zu mischenden Stoffes erleichtert, der im Bereich der Wendel-Streifen nach oben gebracht und 20 gegen die Decke geschleudert wird und in dem von den Wendeln umschlossenen Bereich abwärts strömt. Da die Wendeln kurz gehalten sind, werden sie von unten her angetrieben und benötigen sie keine versteifenden Speichen. Eine durch die Verkürzung der Wendeln evtl, gegebene Verschlechterung der Mischwirkung wird durch die sehr hohe Drehzahl ausgeglichen. Die äußerst kurzen Wendeln schleudern die zu mischenden Stoffe mit hoher Kraft gegen die Decke, die wie eine Prallplatte wirkt, wodurch die Vermischung stark gefördert wird. Die sich 25 entsprechend einem Konus verjüngenden Wendeln werden auch Evolventen genannt

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn die Wendeln jeweils maximal eine Windung aufweisen.

Die Eigensteifigkeit dieser Wendeln ist bei verbessertem Mischungsgrad erhöht

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn die Wendeln maximal 0,5 Windungen aufweisen.

Dies ergibt noch eine befriedigende Mischung; bei noch kürzeren Wendeln sinkt der erreichbare Mischungsgrad. 30 Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es sodann, wenn die Wendeln oben in einem in sich geschlossenen Ring auslaufen. Dies gibt dem Wendelkäfig Eigensteifigkeit und verbessert den Umlauf des zu mischenden Stoffes.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es ebenfalls, wenn die Drehzahl 800 -1600 U/min beträgt. Dieser Drehzahlbereich ist auf die hier primär interessierenden zu mischenden Stoffe abgestellt 35 Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es noch, wenn das Verhältnis maximaler Radius der Wendeln zur Höhe der Wendeln von 1,5 - 0,75 beträgt. Diese Angabe beschreibt das Maß der Steigung von im Rahmen der Erfindung brauchbaren Wendeln. Es beträgt z. B. der maximale Radius der Wendeln 20 cm und die Höhe der Wendeln 20 cm.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn drei oder mehr Wendeln vorgesehen sind. Eine vergrößerte 40 Zahl von Wendeln verbessert den Mischungsgrad pro Zeiteinheit

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn oben der Übergang von der Wandung des Mischgefäßes zur Decke abgerundet ist und die Decke über den Wendel-Streifen in einem ringförmigen Bereich ausgebaucht ist Diese Gestaltung ist dem Strom des von den Wendeln nach oben geschleuderten und von der Decke zurückgeleiteten Stoffes angepaßt 45 Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es sodann, wenn der Einlaß des Mischgefäßes in der Decke mittig angeordnet ist. Einzufüllender Stoff fällt in einen Bereich, der von Strömung, die durch die rotierenden Wendeln erzeugt wird, weitgehend frei ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht in der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Vermischen von Wasser mit Pulver. Die Erfindung wird also zur Herstellung breiiger Massen 50 bzw. mehr oder weniger wäßriger Substanzen verwendet Zum Beispiel werden Zement und pulveriger Zusatzstoff mit Wasser vermischt. Solche Massen bzw. Substanzen sollen in möglichst kurzer Zeit sehr gut miteinander vermischt werden.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und zwar zeigen

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt einer Vorrichtung zum Mischen von Stoffen und , 55 Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie (Π-Π) in Fig. 1.

Die Vorrichtung gemäß der Zeichnung umfaßt ein in sich geschlossenes Mischgefäß (1), das unten einen relativ kleinen kreisrunden Boden (2) besitzt an den sich ein Wandungsbereich (3) anschließt, der sich nach oben konisch erweitert Das Mischgefäß ist nach oben durch eine Decke (4) abgeschlossen, die außen einen ringförmigen, nach oben ausgebauchten Bereich (6) aufweist und mittig einen absperrbaren Einlaß (5) besitzt 60 Unterhalb des Bodens (2) ist ein Antrieb (7) vorgesehen, von dem ein Wellenstumpf (8) durch den Boden (2) in das Mischgefäß (1) ragt. Das Mischgefäiß ist unten nahe dem Boden (2) mit einem absperrbaren Auslaß (9) versehen. -2-

Claims

AT 392 739 B Der Wellenstampf (8) trägt in dem Mischgefäß (1) ein Mischwerkzeug (10), zu dem eine am Wellenstumpf befestigte kleine Scheibe (11) gehört. Von vier um den Umfang der Scheibe (11) gleichmäßig verteilten Stellen geht je eine Wendel (12), (13), (14), (15) aus, deren Durchmesser sich nach oben vergrößert (Evolvente). Die Wendeln machen jeweils einen Umlauf von ca. 270° und enden in einem großen Ring (16). Der Ring (16) liegt horizontal und hat in der Praxis die gleiche Breite wie die Wendeln (12), (13), (14) und (15). Der Antrieb (7) dreht das Mischwerkzeug (10) in einer Richtung gemäß dem Pfeil (17) und die Wendeln (12), (13), (14), (15) verlaufen gemäß der Fig. 2 in entgegengesetzter Richtung gemäß Pfeil (18) in Richtung der Konusveqüngung, d. h. zu der kleinen Scheibe (11). Die Dimensionierung der einzelnen Bestandteile der Vorrichtung ist wichtig für das Erreichen sehr guter Mischergebnisse. Das Verhältnis der Höhe der Wendeln zu dem Abstand des oberen Waidelendes (Ring) vom Prallanschlag bzw. dem ausgebauchten Bereich beträgt von 1,2:1 bis 0,9 :1 und ist in der Regel 1:1. Die Breite der Wendel-Streifen steht zum Maximal-Durchmesser der Wendeln in einem Verhältnis von 1:6 bis 1:10 und beträgt in der Regel 1:8. Die Breite des Spaltes zwischen den Wendeln und der Wandung (3) steht zur Breite der Wendel-Streifen in einem Verhältnis von 1,3:1 bis 1:1 und liegt in der Regel bei 1,15:1. Das bei der gezeichneten Ausführungsform angegebenene Mischgefäß ist zur Aufnahme von z. B. 400 Liter Flüssigkeit geeignet. Es werden für einen Mischvorgang 150 Liter Wasser und 300 Kilogramm Bindemittel eingefüllt. Ein Mischvorgang mit gutem Mischergebnis dauert ca. 30 Säe. Es ergibt sich bei niedrigem Wasser: Feststoffverhältnis eine homogene Mischung und diese ist von der spezifischen Oberfläche des Feststoffes abhängig. Bei einer spezifischen Oberfläche des Feststoffes von 5000 cm /g ergeben sich Wasser : Feststoffverhältnisse von 0,33 bis unendlich. In der Regel wird mit einem Wasser: Feststoffverhältnis von 0,4 bis 0,5 gearbeitet Bei Betrieb da Vorrichtung ist der engere Mittenbereich in den Wendeln frei von Stoff und harscht dort ein starker Sog nach unten. Da Stoff wandert im Randbaeich des Wendel-Durchganges nach unten und im Bereich der Wendel-Streifen nach oben. Da Abrieb an der Wandung des Gehäuses und der Oberseite der Wendeln ist sehr gering. Die Wendeloberseite, d. h. die Streifenfläche ist flach und an jeder Stelle gegenüber einem Radius nicht geneigt. Die Vorrichtung arbeitet stark mit Saug- und Druckwirkung. PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zum Mischen von Stoffen, bei der ein allseitig geschlossenes Mischgefäß in einem sich nach oben erweiternden konischen Bereich ein mittels Antrieb drehbares Mischwetkzeug aufweist, das mindestens zwei gegeneinander versetzte streifenförmige Wendeln umfaßt, deren Durchmesser sich dem Konus entsprechend nach oben erweitert, bei der zwischen dem oberen Ende der Wendeln und einer Decke des Gefäßes ein Freiraum vorgesehen ist und bei der die Wendeln im Uhrzeigersinn in Richtung der Konusverjüngung verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendeln (12, 13,14,15) jeweils maximal 1,5 Windungen aufweisen, nur am unteren Ende an einem Wellenstumpf (8) eines unten am Mischgefäß (1) angeordneten Antriebes (7) befestigt sowie frei nach oben ragend vorgesehen sind und entgegen der Wendelrichtung mit einer Drehzahl von 500 bis 2000 U/min drehen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendeln (12, 13, 14, 15) jeweils maximal eine Windung aufweisen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendeln (12, 13, 14, 15) maximal 0,5 Windungen aufweisen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendeln (12, 13, 14,15) oben in einem in sich geschlossenen Ring (16) auslaufen.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl 800 bis 1600 U/min beträgt.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis maximaler Radius der Wendeln (12,13,14,15) zu Höhe der Wendeln von 1,5 bis 0,75 beträgt. -3- AT 392 739 B
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß oben der Übergang von Wandung (3) des Mischgefäßes (1) zur Decke (4) abgerundet ist und die Decke (4) über den Wendel (12,13,14,15)-Streifen in einem ringförmigen Bereich (6) ausgebaucht ist
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (5) des Mischgefäßes (1) in der Decke (4) mittig angeordnet ist
9. Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Vermischen von Flüssigkeiten mit Pulver. 15 Hiezu 1 Blatt Zeichnung