DE102005025016B4

DE102005025016B4 - Verfahren und Gerät zur kontinuierlichen Herstellung von homogenen Mischungen

Info

Publication number: DE102005025016B4
Application number: DE102005025016.5A
Authority: DE
Inventors: Anzio Storci
Original assignee: Storci SpA
Current assignee: STORCI S.P.A., LEMIGNANO, COLLECCHIO (PR), IT
Priority date: 2004-06-01
Filing date: 2005-05-30
Publication date: 2014-08-14
Anticipated expiration: 2025-05-31
Also published as: DE102005025016A1; ITMI20041110A1

Abstract

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer Mischung, welche mindestens eine feste, partikelförmige Substanz in trockenem Zustand und mindestens eine Substanz in flüssigem Zustand umfasst, bei welchem die genannten Substanzen in dosierten Mengen in eine Mischkammer (11) eingespeist werden, welche ein Paddel-Rührwerk umfasst, welches Verfahren durch folgende Phasen gekennzeichnet ist: – Einführung der ersten und der zweiten Substanz in eine axiale oder im Wesentlichen axiale Richtung an einem Ende der Mischkammer (11); – Luftdispersion der partikelförmigen, festen Substanz und gleichzeitige Zerstäubung der flüssigen Substanz mit Hilfe des Rührwerks bei Einfüllung der Substanzen in die Mischkammer (11), wobei die Dispersion und die Zerstäubung aufgrund des Auftreffens der Substanzen auf eine erste Reihe in Rotation befindlicher Paddel (13A) des Rührwerks erfolgt; – Diffusion und Herstellung eines sofortigen Oberflächenkontakts der zerstäubten, flüssigen Substanz mit den in der Luft schwebenden Partikeln der festen Substanz mittels Zentrifugenwirkung des Rührwerks im Innern der Mischkammer (11); und – Homogenisierung der daraus entstehenden Mischung während des Hindurchfließens der Mischung durch das Innere der Mischkammer (11).

Description

HINTERGRUNDINFORMATION ZUR ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die kontinuierliche Herstellung von homogenen Mischungen und insbesondere auf eine Methode und ein Gerät, welche beide zur kontinuierlichen Herstellung von homogenen Mischungen geeignet sind, ausgehend von mindestens einer festen, partikelförmigen oder fein pulverisierten Substanz und einer flüssigen Substanz, welche im Innern einer Mischkammer fein vermischt und homogenisiert werden.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist unter dem Begriff „feste, partikelförmige Substanz” jede Art von fester Substanz in Granulat-, Pulver- oder fein unterteilter Form zu verstehen, je nach Art der Substanz und Einsatz derselben.
In ähnlicher Weise ist unter dem Begriff „flüssige Substanz” jede beliebige Substanz zu verstehen, die sich unter atmosphärischen Verhältnissen in flüssigem Zustand befindet, d. h. in diesen Zustand versetzt oder beispielsweise mittels Wärme verflüssigt werden kann.
Die erfindungsgemäße Methode und das Gerät können vorteilhafterweise für die Herstellung von Mischungen verwendet werden, beispielsweise in der Lebensmittelindustrie für die Herstellung von Brot- und Gebäckteigen, in der Süßwaren-, Kosmetik-, chemischen und Lackindustrie sowie allgemein zur Vermischung von festen, trockenen Substanzen in Form von Pulvern, Mehlen, Granulaten mit Zusätzen und/oder flüssigen Substanzen und ähnlichem.
STAND DER TECHNIK
In zahlreichen Bereichen der Industrie besteht die Notwendigkeit, Gemische oder Teige auf der Grundlage von festen und flüssigen Substanzen mittels Prozessen herzustellen, welche in relativ kurzer Zeit einen hohen Durchmischungsgrad für den Endgebrauch oder für die Weiterbearbeitung erzielen müssen.
Diskontinuierliche Mischgeräte, beispielsweise zur Herstellung von Teigen oder Lebensmittelprodukten finden sich in den Patentschriften GB-A-1 129 244 , GB-A-1 459 202 und DE-A-197 57 311 . Entsprechend diesen Unterlagen erfolgt die Mischung oder Herstellung des Teiges in einer rotierenden Wanne, in deren Innenraum ein drehbarer Arm hineinragt, der dazu dient, die Bestandteile zu vermischen und den Teig zu kneten, d. h. eine feste Wanne umfasst, welche mit einem geeigneten, rotierenden Rührwerk ausgestattet ist.
Gemäß dem derzeitigen Stand der Technik sind diese Mischgeräte als überholt und als vollkommen ungeeignet für die kontinuierliche Herstellung von Mischungen zu betrachten.
Im Lebensmittelsektor wurden darüber hinaus Durchlaufmischgeräte entwickelt, wie sie beispielsweise in den Patentschriften IT-A-1 185 185 , GB-A-977 973 , GB-A-880 182 und EP-A-0 682 875 beschrieben sind.
Wenngleich diese Geräte eine kontinuierliche Mischung ermöglichen, benötigen sie jedoch sehr lange Mischzeiten, da sie über eine Mischkammer verfügen müssen, welche lang genug ist, um die einzelnen Bestandteile miteinander in Kontakt zu bringen und zu vermischen, während sie die gesamte Länge der Mischkammer durchlaufen. Drüber hinaus werden alle oder ein Teil der zu vermischenden Bestandteile an verschiedenen Stellen der Mischkammer radial in diese eingeführt, was zu längeren Mischzeiten und einem verminderten Durchmischungsgrad führt, so dass in vielen Fällen eine anfängliche Vor-Mischphase erforderlich ist.
Verfahren und Vorrichtung zum Mischen von Feststoff-Teilchen mit zumindest einer Flüssigkeit sind ferner aus den Druckschriften DE 33 13 380 C2 und DE 43 36 880 A1 bekannt.
ZWECK DER ERFINDUNG
Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und ein Gerät zur Mischung von granulatförmigen Substanzen in trockenem Zustand mit flüssigen Substanzen, wie zuvor definiert, vorzustellen, mit denen es möglich ist, einen hohen Anfangsvermischungsgrad aufgrund eines engen Kontakts zwischen den zu mischenden Substanzen unmittelbar bei deren Einführung in die Mischkammer zu erzielen und dadurch die Zeiten des gesamten Mischprozesses erheblich zu verkürzen.
Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, ein Mischverfahren und ein Mischgerät wie oben definiert, vorzustellen, mit denen es möglich ist, einen hohen Homogenisierungsgrad der in der Mischkammer erzeugten Mischung in kürzeren Zeiten als bei den herkömmlichen Geräten zu erzielen.
Ein besonderer Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, ein Mischverfahren und ein Mischgerät vorzustellen, welche für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie geeignet sind, insbesondere zur Herstellung von homogenen Lebensmittelteigen, beispielsweise bei der Brot- oder Gebäckherstellung im Allgemeinen, mit denen es möglich ist, bestimmte chemisch-physikalische Reaktionen, wie beispielsweise die Bildung von Schwefelbrücken zwischen den Glutenmolekülen, bei der Teigherstellung zu beschleunigen.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Diese und weitere Zwecke und Vorteile der Erfindung werden mittels eines Verfahrens zur kontinuierlichen Herstellung einer homogenen Mischung gemäß Anspruch 1 sowie mittels eines Mischgeräts gemäß Anspruch 8 erzielt.
Insbesondere wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer Mischung vorgestellt, welche mindestens eine feste, partikelförmige Substanz in trockenem Zustand und mindestens eine Substanz in flüssigem Zustand umfasst, wobei diese Substanzen in dosierten Mengen in eine Mischkammer eingeführt werden, welches Verfahren ein Rührwerk umfasst und durch folgende Phasen gekennzeichnet ist:

– Einführung der ersten und der zweiten Substanz in eine axiale oder im Wesentlichen axiale Richtung an einem Ende der Mischkammer;
– Luftdispersion der partikelförmigen, festen Substanz mittels einer ersten Zentrifugierung und gleichzeitige Zerstäubung der flüssigen Substanz mit Hilfe des Rührwerks bei Einfüllung der Substanzen in die Mischkammer;
– Diffusion und Herstellung eines sofortigen Oberflächenkontakts der zerstäubten, flüssigen Substanz mit den in der Luft schwebenden Partikeln der festen Substanz mittels Zentrifugenwirkung des Rührwerks im Innern der Mischkammer; und
– Homogenisierung der daraus entstehenden Mischung während des Hindurchfließens der Mischung durch das Innere der Mischkammer.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Gerät zur kontinuierlichen Herstellung einer Mischung auf der Grundlage einer festen, partikelförmigen Substanz und mindestens einer flüssigen Substanz vorgestellt, welches Gerät folgendes umfasst:

– eine Mischkammer mit einer Längsachse und einem abgestützten Paddel-Rührwerk, welches im Innern der Mischkammer rotiert; dadurch gekennzeichnet, dass es folgendes umfasst:
– Mittel zur Dosierung und Einfüllung der flüssigen Substanz und der partikelförmigen Substanz an einem Ende der Mischkammer in eine parallel zu deren Längsachse befindliche Richtung; und

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und weitere Merkmale des erfindungsgemäßen Mischverfahrens und -geräts werden in der nachfolgenden Beschreibung verdeutlicht, in welcher auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung des Mischgeräts;
2 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung der wichtigsten Phasen des Mischverfahrens.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Unter Bezugnahme auf 1 werden nachstehend die allgemeinen Merkmale eines Mischgeräts beschrieben, welches zur Herstellung einer homogenen Mischung auf der Grundlage von mindestens einer ersten, festen, partikelförmigen Substanz in trockenem Zustand und mindestens einer zweiten Substanz in flüssigen Zustand dient, wie sie zuvor definiert wurden.
Wie in 1 gezeigt wird, besteht das Gerät aus einem Paddelrührwerk 10, mit einer Mischkammer 11, welche sich axial entlang einer Längsachse zwischen einem Ende 11A zur Einfüllung der zu vermischenden Substanzen und einem Ende 11B zum Austritt der fertigen Mischung erstreckt.
Im Innern der Mischkammer 11 befindet sich ein Paddelrührwerk, welches bei einer zuvor festgelegten Geschwindigkeit von einem Elektromotor M in Rotation versetzt wird, welcher direkt oder indirekt mittels eines Drehzahlminderers mit der Welle 12 des Rührwerks oder auf andere, geeignete Weise verbunden ist, um die Rotationsgeschwindigkeit zu erzeugen, die notwendig ist, um eine starke Zentrifugenwirkung auf die zu vermischenden Substanzen auszuüben, wie im Folgenden unter Bezugnahme auf das Herstellungsfolgediagramm gemäß 2 erläutert wird.
Die Welle 12 des Rührwerks ist mit zwei oder mehr Reihen flacher Paddel versehen, welche radial zur Welle angeordnet sind. Genauer gesagt, besitzt sie im dargestellten Beispiel eine erste Reihe von flachen Paddeln 13A, welche am Ende 11A des axialen Eingangs der Substanzen in die Mischkammer winklig und im Abstand zueinander angeordnet sind sowie drei Reihen von flachen Paddeln 13B, welche winklig und so voneinander entfernt angeordnet sind, dass eine entsprechende Anzahl von Zonen A, B und C der Mischkammer für die im Folgenden erläuterten Zwecke gebildet wird.
Die Welle 12 des Paddelrührwerks setzt sich nach hinten durch einen Schneckenförderer 14 hindurch in Richtung Antriebsmotor M fort.
Der Schneckenförderer 14 oder ein anderer, geeigneter Förderer ist dazu bestimmt, eine erste, feste, im Wesentlichen partikelförmige Substanz P in trockenem Zustand aus einem Behälter 15, in dem diese Substanz enthalten ist, in mittels Dosiervorrichtung 16 dosierten Mengen über den Schneckenförderer 14 kontinuierlich axial in die Mischkammer 11 einzuspeisen.
In dem hier gezeigten Fall mündet der Ausgang des Schneckenförderers 14 axial in die Mischkammer 11 am Ende 11A für die Einführung der partikelförmigen Substanz P ein, welche auf diese Weise von der ersten Reihe von Paddeln 13A getroffen und einer starken Zentrifugenwirkung ausgesetzt wird, wodurch sie in der Luft dispergiert.
Des Weiteren ist in 1 mit Ziffer 17 eine Speiseleitung für eine flüssige Substanz gekennzeichnet, welche mittels eines Ventils 18 oder einer anderen Dosiervorrichtung an eine Flüssigkeitsquelle 19 angeschlossen ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden sowohl die partikelförmige, feste Substanz als auch die zu vermischende, flüssige Substanz axial an einem Ende 11A in eine parallel oder im Wesentlichen parallel zur Kammer selbst befindliche Richtung in die Mischkammer eingefüllt. Insbesondere mündet die Leitung 17 zur Einspeisung der flüssigen Substanz axial in die Kammer 11 in einer Position ein, die – bezogen auf den dargestellten Einfüllpunkt der partikelförmigen, festen Substanz – radial nach außen versetzt ist, damit die Flüssigkeit sofort in Tröpfchen G zerstäubt wird, die fein zwischen die Partikel der festen Substanz diffundieren, welche in der Luft dispergiert sind.
Selbst unter Beibehaltung einer axialen Einfüllung der Flüssigkeit am Ende 11A der Mischkammer sind jedoch auch andere Lösungen möglich; beispielsweise könnte die flüssige Substanz nicht über die direkte Einmündung der Leitung 17, sondern entlang einer ringförmigen oder halbringförmigen Zone eingefüllt werden, um eine bessere Verteilung derselben zu erzielen und die Anfangsphase der Mischung zu beschleunigen, wobei beispielsweise eine gelochte oder mikroporöse Scheidewand vorgesehen werden kann, die den Vorteil bietet, die Flüssigkeit aufgrund des durch die Scheidewand erzeugten Druckabfalls unter Druck einzufüllen und dadurch von Anfang an gleichmäßiger zu verteilen.
In dem in 1 gezeigten Beispiel wird die Mischkammer durch eine zylinderförmige Außenfläche begrenzt; es ist jedoch auch möglich, eine Mischkammer mit einer kegelförmigen, zum Ausgang 20 der fertigen Mischung konvergierenden Form vorzusehen. Die Verwendung einer kegelförmigen, konvergierenden Mischkammer ist in gewisser Weise besser, da sie einen Gegendruck erzeugt, der das Austreten der Mischung verlangsamt und die Verweildauer im Innern des Mischgeräts verlängert, wodurch eine bessere Durchmischung erzielt wird. Alternativ zur kegelförmigen Gestaltung der Mischkammer wäre es auch möglich, einen internen Gegendruck zu erzeugen, indem eine Durchfluss-Drosselvorrichtung, beispielsweise ein Schieber mit variablem Strömungsquerschnitt am Ausgang 20 der Mischkammer vorgesehen wird.
Das wichtigste Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht in der axialen und separaten Einspeisung der zu mischenden Substanzen an einem Ende der Mischkammer an radial voneinander entfernten Positionen unter Ausnutzung der Zentrifugenwirkung eines Paddelrührwerks zwecks Erzeugung einer Luftdiffusion derselben und eines sofortigen Kontakts zwischen den in der Luft verteilten Partikeln der festen Substanz mit den Tröpfchen der zerstäubten flüssigen Substanz, um auf diese Weise eine erhebliche Vergrößerung der Kontaktfläche zu erzielen und die Hydratisierungs- oder Benetzungswirkung und/oder die Umhüllung der festen Partikel mit der Flüssigkeit zu bescheunigen; auf diese Weise werden im Vergleich zu den herkömmlichen Mischtechniken stark verkürzte Mischzeiten und ein hoher Homogenisierungsgrad erzielt.
Die grundlegenden Phasen des Mischprozesses werden im Folgenden unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm aus 2 beschreiben, wobei mit S1–S13 die verschiedenen Phasen des Prozesses bezeichnet werden, welche gleichzeitig und/oder nacheinander ablaufen können.
In 2 ist mit Ziffer S1 die Phase der kontinuierlichen Zuführung einer beliebigen festen, partikelförmigen Substanz bezeichnet, welche zuerst in S2 mittels einer Schneckenförderers 14 dosiert wird, bevor sie in die Kammer 11 des Mischers 10 während der Phase S5 eingefüllt wird.
Gleichzeitig mit der Zuführung der partikelförmigen, festen Substanz (Phasen S1, S2) erfolgt die Zuführung und die Dosierung der flüssigen Substanz (Phasen S3, S4) und deren axiale Einfüllung in den Mischer 10 (Phase S5).
Während der Zuführung der zu mischenden Substanzen wird das Rührwerk 12 über den gesamten Mischprozess hinweg stets in schneller Umdrehung bei einer zuvor festgelegten Geschwindigkeit (Phase S6) gehalten, welche dazu dient, die folgenden Prozessphasen zu ermöglichen.
Die Rotationsgeschwindigkeit des Rührwerks kann je nach den spezifischen Anforderungen des Anwendungssektors und der Merkmale der zu mischenden Substanzen variieren. Die optimale Rotationsgeschwindigkeit muss jeweils mittels spezifischer Proben festgelegt werden; in jedem Fall muss sie geeignet sein, aufgrund der von der ersten Paddelreihe 13A erzeugten Zentrifugenwirkung sowohl eine Luftdispersion der partikelförmigen Substanz (Phase S7) als auch eine Zerstäubung der flüssigen Substanz in feinste Tröpfchen (Phase S8) als auch eine anschließende Diffusion der Flüssigkeitströpfchen (Phase S9) zu bewirken und dadurch deren Oberflächenkontakt zu begünstigen und zu beschleunigen.
So kann die Rotationsgeschwindigkeit des Rührwerks beispielsweise auf einen Drehzahlbereich zwischen 500 und 2800 U/min (rpm) eingestellt werden, um eine plötzliche, starke Zentrifugenwirkung auf die zu mischenden Substanzen am Eingang der Mischkammer mittels einer ersten Reihe von Paddeln 13A zu erzeugen; die Wirkung hängt nicht nur Von der Rotationsgeschwindigkeit des Rührwerks, sondern auch vom Durchmesser bzw. von den Quermaßen der Mischkammer am Ende 11A zur Einführung der zu vermischenden festen und flüssigen Substanzen ab.
Die Luftdispersion der granulatförmigen oder pulverförmigen festen und die Zerstäubung der flüssigen Substanz erfolgt aufgrund des Auftreffens auf die erste Reihe der in schneller Rotation befindlichen Paddel 13A.
Nur um ein Beispiel zu nennen, kann man bei der Benetzung von Kakao oder Zucker mit Fett mit niedrigen Geschwindigkeiten von 500–600 U/min arbeiten, da Kakao oder Zucker voluminöser ist bzw. eine andere Partikelgröße als Mehl besitzt.
Im Gegensatz hierzu hat sich bei der Herstellung von Mehl-Wasser-Mischungen für Brotteige oder bei Teigen für Backwaren im Allgemeinen eine Rotationsgeschwindigkeit von 700–900 U/min als richtig erwiesen.
Bei anderen Anwendungen oder anderen zu vermischenden Substanzen können möglicherweise höhere Geschwindigkeiten des Rührwerks erforderlich sein; beispielsweise, wenn Getreide vor dem Mahlen mit Wasser benetzt werden muss, ist es möglich, das Rührwerk bei Geschwindigkeiten von 2000–2200 U/min oder höher zu fahren.
Um auf das in 2 gezeigte Schema zurückzukehren, folgt nach der Diffusionsphase S9 aufgrund der Zentrifugenwirkung auf die vermischenden Substanzen eine Phase S10, in der es zum engen Oberflächenkontakt zwischen den Tröpfchen der zerstäubten, flüssigen Substanz und den in der Luft diffundierten Partikeln der festen Substanz kommt.
Diese Phase erfolgt gleichzeitig mit den vorhergehenden Phasen im Bereich einer ersten Reihe von Paddeln 13A und setzt sich sogleich in der ersten Zone A der Mischkammer fort, wo die Befeuchtung oder Benetzung der Partikel der festen Substanz mit der zerstäubten, flüssigen Substanz stattfindet.
Nach der Oberflächenkontaktphase S10 wird die durch die Paddel des Rührwerks vorgeschobene Mischung weiter durchgemischt, bis eine perfekt homogenisierte Endmischung erzeugt wurde, welche das Endprodukt darstellt (Phase S12), welches alternativ auch weiteren Bearbeitungsphasen (S13) zugeführt werden kann.
Im Laufe des Mischprozesses kann es je nach der Art und den Merkmalen der einzelnen Substanzen zu physikalisch-chemischen Auswirkungen kommen, welche gleichzeitig und/oder im Anschluss an den Mischvorgang bestimmte Veränderungen in der Mischung oder im gemischten Produkt hervorrufen können.
So kann beispielsweise – wie in Phase S11 in 2 gezeigt wird – bei der Herstellung eines Brotteiges oder eines Gebäckteiges nach der Diffusionsphase S9 der flüssigen Substanz – im vorliegenden Fall Wasser – zwischen den Partikeln der festen Substanz – im vorliegenden Fall Mehl – mit oder ohne eventuelle Zusätze wie Hefe, Zucker, Obst- und/oder Gemüsestücke o. ä., sowie nach der Absorptionsphase S10 eine Phase S11 beginnen, in welcher sich die Schwefelbrücken zwischen den einzelnen, entstandenen Glutenpartikeln bilden, wodurch die Teigbildung bereits während des Mischprozesses beginnen und sich auf einem entsprechenden Förderer fortsetzen kann, auf den das erzeugte Wasser-Mehl-Gemisch aus dem Mischer 10 abgeladen wurde.
Die Paddel 13A, 13B des Rührwerks können eine beliebige flache oder andersartige Form besitzen, sofern sie dem zu erzielenden Zweck angemessen sind. In dem hier dargestellten Fall, in dem das Rührwerk mit vier Reihen von flachen Paddeln ausgestattet ist, können diese jede gewünschte Winkelung bezogen auf die Langsachse der Welle 12 aufweisen.
Im Allgemeinen sollte die erste Reihe von Paddeln 13A, die zur Erzeugung der Luftdispersion der Partikel der festen Substanz und zur Zerstäubung der flüssigen Substanz dienen, vorzugsweise einen größeren Neigungswinkel als die nachfolgende Reihe von Paddeln 13B aufweisen, beispielsweise einen Winkel zwischen 20° und 40°, vorzugsweise jedoch zwischen 25° und 35°.
Darüber hinaus können die Paddel 13A und/oder 13B bezogen auf die Welle 12, fest oder auch mit ausrichtbarer Winkelung montiert sein, wobei geeignete Regulierungsvorrichtungen vorzusehen sind.
Schließlich kann die Mischkammer 11 oder der gesamte Mischer 10 mit geeigneten Heizvorrichtungen versehen sein, wobei beispielsweise eine Hohltrennwand 21 vorgesehen sein kann, in welcher eine diathermische Flüssigkeit mit der gewünschten Temperatur zirkuliert oder eine Rohrschlange zur Zirkulation einer Heiz- oder Kühlflüssigkeit enthalten ist.
Anhand der obigen Ausführung und der beiliegenden Zeichnungen wird deutlich, dass hier ein Verfahren und ein Gerät zur Herstellung von homogenen Mischungen auf der Grundlage einer ersten, festen, partikelförmigen Substanz in trockenem Zustand und einer flüssigen Substanz, wie eingangs definiert vorgestellt wurde, mit welchen es möglich ist, in kürzester Zeit eine schnelle Benetzung oder Umhüllung der Partikel der festen Substanz mit einer zerstäubten flüssigen Substanz mittels eines – bezogen auf die Mischverfahren und Mischer herkömmlichen Typs – extrem einfachen und kostengünstigen Mischgeräts zu erhalten.
Es versteht sich, dass sowohl das Verfahren als auch das Mischgerät weitere Änderungen oder Varianten erfahren können, ohne sich damit vom Zweck der beiliegenden Ansprüche zu entfernen.

Claims

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer Mischung, welche mindestens eine feste, partikelförmige Substanz in trockenem Zustand und mindestens eine Substanz in flüssigem Zustand umfasst, bei welchem die genannten Substanzen in dosierten Mengen in eine Mischkammer (11) eingespeist werden, welche ein Paddel-Rührwerk umfasst, welches Verfahren durch folgende Phasen gekennzeichnet ist: – Einführung der ersten und der zweiten Substanz in eine axiale oder im Wesentlichen axiale Richtung an einem Ende der Mischkammer (11); – Luftdispersion der partikelförmigen, festen Substanz und gleichzeitige Zerstäubung der flüssigen Substanz mit Hilfe des Rührwerks bei Einfüllung der Substanzen in die Mischkammer (11), wobei die Dispersion und die Zerstäubung aufgrund des Auftreffens der Substanzen auf eine erste Reihe in Rotation befindlicher Paddel (13A) des Rührwerks erfolgt; – Diffusion und Herstellung eines sofortigen Oberflächenkontakts der zerstäubten, flüssigen Substanz mit den in der Luft schwebenden Partikeln der festen Substanz mittels Zentrifugenwirkung des Rührwerks im Innern der Mischkammer (11); und – Homogenisierung der daraus entstehenden Mischung während des Hindurchfließens der Mischung durch das Innere der Mischkammer (11).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfüllung der Substanzen in die Mischkammer (11) separat und in radial voneinander entfernten Positionen erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssige Substanz in einer radial weiter außen befindlichen Position als die feste, partikelförmige Substanz eingefüllt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein das Austreten der Mischung verlangsamender Gegendruck in der Mischkammer (11) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Gegendruck mittels einer kegelförmigen, zum Ausgang (20) der Mischkammer (11) konvergierenden Form der Mischkammer (11) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gegendruck mittels Drosselung des Mischungsflusses am Ausgang (20) aus der Mischkammer (11) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasen der Luftdispersion der festen partikelförmigen Substanz, der Zerstäubung der flüssigen Substanz und der Diffusion der der zerstäubten, flüssigen Substanz zwischen den Partikeln der in der Luft dispergierten, festen Substanz gleichzeitig und an verschiedenen radialen Positionen am Einfüllende (11A) der Substanzen in der Mischkammer (11) stattfinden.
Gerät zur kontinuierlichen Herstellung einer Mischung auf der Grundlage von mindestens einer festen, partikelförmigen Substanz in trockenem Zustand und mindestens einer Substanz in flüssigem Zustand, welches folgendes umfasst: – eine Mischkammer (11) mit einer Längsachse und einem abgestützten Paddel-Rührwerk, welches im Innern der Mischkammer (11) rotiert; – Mittel zur Dosierung und Einfüllung der flüssigen Substanz und der partikelförmigen Substanz an einem ersten Ende (11A) der Mischkammer (11) in eine parallel zu deren Längsachse befindliche Richtung; wobei die Mischkammer (11) ihrerseits eine erste Zone (A) zur Luftdispersion der partikelförmigen Substanz, Zerstäubung der flüssigen Substanz und Dispersion durch die Zentrifugenwirkung des Rührwerks am axialen Ende (11A) zur Einfüllung der Substanzen in die Mischkammer (11) sowie mindestens eine zweite Zone (B, C) zur Homogenisierung der erhaltenen Mischung umfasst.
Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur axialen Einfüllung der festen, partikelförmigen Substanz und der flüssigen Substanz Einfüllöffnungen für die Substanzen an radial voneinander entfernten Positionen umfassen.
Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfüllöffnung für die flüssige Substanz radial weiter außen als die Einfüllöffnung für die feste, partikelförmige Substanz gelegen ist.
Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfüllöffnung für die flüssige Substanz eine Loch- oder Porenplatte umfasst, wobei vorzugsweise die Loch- oder Porenplatte sich mindestens über einen Teil eines Kreisrings erstreckt.
Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es eine zylinderförmige oder eine kegelförmige, zum Ausgang (20) konvergierende Mischkammer (11) umfasst.
Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es Mittel zur Erzeugung eines das Austreten der Mischung verlangsamenden Gegendrucks im Innern der Mischkammer (11) umfasst, wobei vorzugsweise die Mittel zur Erzeugung eines Gegendruckes die kegelartige, zum Ausgang (20) konvergierende Ausformung der Mischkammer (11) oder ein Organ zur Drosselung des Mischungsflusses am Ausgang (20) der Mischkammer (11) umfassen.
Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Einfüllung der festen, partikelförmigen Substanz einen koaxial zur Mischkammer (11) angebrachten Schneckenförderer (14) umfassen und/oder die Mittel zur Einfüllung der flüssigen Substanz mindestens eine Speiseleitung (17) umfassen.
Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Paddelrührwerk eine erste und mindestens eine zweite Reihe von radialen Paddel (13A, 13B) umfasst, die axial voneinander entfernt sind, wobei die erste Reihe von Paddel (13A) sich in der Nähe der Öffnung zur Einfüllung der zu vermischenden Substanzen in die Mischkammer (11) befindet.
Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Paddel (13A, 13B) des Rührwerks eine flache Form besitzen.
Gerät nach den Ansprüchen 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel der flachen Paddel (13A) der ersten Reihe – bezogen auf die Längsachse der Mischkammer (11) – größer als der Neigungswinkel der Paddel (13B) der folgenden Reihen ist, wobei vorzugsweise der Neigungswinkel der Paddel (13A) der ersten Reihe zwischen 20° und 40°, weiterhin vorzugsweise zwischen 25° und 35° beträgt.
Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es Mittel zur Wärmekonditionierung der Mischkammer (11) umfasst, wobei vorzugsweise die Mittel zur Wärmekonditionierung eine Hohltrennwand (21) für die Zirkulation einer Thermoflüssigkeit an der Außenseite der Mischkammer (11) umfassen.
Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Paddel (13A, 13B) des Rührwerks winkelverstellbar sind.