DE102005047518A1 - Continuous mixing of materials comprises using mixer comprising intensive mixing zone with high rotational speed followed by homogenization zone with lower rotational speed - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur kontinuierlichen Vermischung verschiedener Mischgutkomponenten und einen Mischer zur Durchführung des VerfahrensThe Invention describes a method for continuous mixing various Mischgutkomponenten and a mixer for carrying out the process
Bei Nahrungsmitteln und Chemikalien besteht häufig die Anforderung, Flüssigkeiten in Schüttgüter einzumischen. Handelt es sich um stark absorbierende Güter, so muss der Flüssigkeit in kurzer Zeit soviel Oberfläche des Schüttgutes wie möglich zur Verfügung gestellt werden. Dies wird normalerweise durch ein Versprühen der Flüssigkeit erreicht. Ist die Flüssigkeit wegen erhöhter Viskosität nicht versprühbar, wird versucht, die Flüssigkeit gleichförmig in das Mischgut einzugeben, wobei die Relativgeschwindigkeit zwischen Flüssigkeit und Mischgut möglichst hoch ist.at Foods and chemicals often make the requirement of liquids to mix in bulk materials. If it is a matter of highly absorbent goods, then the liquid must so much surface in a short time of the bulk material as possible to disposal be put. This is usually done by spraying the liquid reached. Is the liquid because of increased viscosity not sprayable, is trying the liquid uniform to enter into the mix, the relative speed between liquid and mix as high as possible is.
Oftmals möchte man hohe Schergeschwindigkeiten vermeiden, weil das Mischgut empfindlich gegen Abrieb und mechanischen Stress ist. Dies ist beispielsweise bei Cappuccinomischungen, Babynahrung, Trockensuppen, Brausetablettenmassen, keramische Aufbereitungsmassen, Blähton oder agglomerierte Metallpulver der Fall. Andererseits muss eine gewisse Verreibung und Scherung stattfinden, um die Flüssigkeit agglomeratfrei zu verteilen.often would like to Avoid high shear rates because the mix is sensitive to Abrasion and mechanical stress is. This is for example Cappuccino mixes, baby food, dry soups, effervescent masses, ceramic Preparation masses, expanded clay or agglomerated metal powders of the case. On the other hand, one must Some trituration and shearing take place to the liquid to distribute agglomerate-free.
Bisher wird in der Praxis so verfahren, dass die Flüssigkeit in einen „high-shear-mixer" eingegeben wird. Die Flüssigkeit wird auf das mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 4 bis 20 m/s turbulent bewegte Mischgut gegeben und unmittelbar intensiv verteilt. Die Feinverteilung erfolgt, indem die Einzelpartikel des Mischgutes gegeneinander reiben. Die hochviskose Flüssigkeit wird insofern auf der bestehenden Oberfläche des Mischgutes verrieben.So far In practice, the procedure is such that the liquid is fed into a high-shear mixer. The liquid becomes turbulent at a peripheral speed of 4 to 20 m / s moved mixed material given and immediately distributed intensively. The Fine distribution takes place by the individual particles of the mixed material rub against each other. The highly viscous liquid is so far on the existing surface of the mix triturated.
Der Zeitraum der Flüssigkeitszugabe beträgt beispielsweise 10 bis 20 Sekunden. Die Mischzeit endet bereits wenige Sekunden nach dem Stopp der Flüssigkeitszugabe. Die Vermischung erfolgt also sehr kurz und heftig. Die hohe Antriebsleistung des Mischers ist notwendig, um die Verteilung der Flüssigkeit sicherzustellen, die Dauer des Mischvorgangs ist aber auf wenige Sekunden limitiert.Of the Period of liquid addition is for example 10 to 20 seconds. The mixing time ends already a few seconds after stopping the addition of liquid. The mixing is therefore very short and violent. The high drive power the mixer is necessary to the distribution of the liquid but the duration of the mixing process is limited to a few Seconds limited.
Ein „high-shear-mixer" benötigt einen kräftigen, hochtourigen Antrieb. Auch muss ein bestimmter Füllgrad im Mischgefäß vorhanden sein. Dieser muss so beschaffen sein, dass sich eine totraumfreie Strömung entfalten kann und dass die Mischwerkzeugrotation auch tatsächlich ein Maximum an Leistung in das Mischgut einträgt.A "high-shear mixer" requires one strong, high-speed drive. Also, a certain degree of filling must exist in the mixing vessel be. This must be such that unfold a dead space-free flow can and that the mixing tool rotation is actually a Maximum power in the mix enters.
Dieses Verfahren ist nicht dazu geeignet, eine kontinuierliche Mischung vorzunehmen.This Method is not suitable for a continuous mixture make.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und einen Mischer anzugeben, der die Mischung auch von hoch viskosen Flüssigkeiten mit empfindlichen Mischgütern in einem kontinuierlichen Mischvorgang erlaubt.It The object of the invention is to provide a method and a mixer, the mixture is also sensitive to highly viscous liquids mixed goods allowed in a continuous mixing process.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass die Mischgutkomponenten in einem Mischer in mindestens zwei Zonen nacheinander separat gemischt werden, wobei in einer ersten Intensivmischzone mit hoher Rotationsgeschwindigkeit gemischt wird und in einer folgenden Homogenisierzone mit geringerer Rotationsgeschwindigkeit gemischt wird.Is solved this task in that the Mischgutkomponenten in a mixer be separately mixed in at least two zones, wherein in a first intensive mixing zone with high rotational speed is mixed and in a subsequent Homogenisierzone with a lower rotational speed is mixed.
Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und des Mischers.The under claims describe advantageous embodiments of the method and the Mixer.
Das Verfahren zur Einmischung von Flüssigkeiten in Schüttgüter in einem kontinuierlichen Mischprozess sieht vor, dass in dem Mischer mindestens zwei Mischzonen vorhanden sind. In der ersten Mischzone werden die Mischgutkomponenten eingebracht und intensiv mit hoher Rotationsgeschwindigkeit miteinander vermischt. Dabei wird das Mischgut kontinuierlich weiter gefördert, so dass sich das Mischgut nur kurz in der ersten Mischzone befindet. Es gelangt durch die Förderung in eine zweite Mischzone, in der das Mischgut mit geringerer Rotationsgeschwindigkeit homogenisiert wird. Auch in dieser Zone wird das Mischgut weiter gefördert, so dass sich ein kontinuierlicher Mischprozess ergibt, bei dem am Anfang Mischgut zugeführt und am Ende das gemischte Produkt abgenommen wird.The Method for mixing in liquids in bulk goods in one continuous mixing process provides that in the mixer at least two Mixing zones are present. In the first mixing zone are the Mischgutkomponenten introduced and intensively with high rotational speed each other mixed. The mix is continuously further promoted, so that the mix is only briefly in the first mixing zone. It passes through the promotion in a second mixing zone, in which the mix with a lower rotational speed is homogenized. Also in this zone, the mix will continue encouraged so that there is a continuous mixing process in which at Initially fed to mix and at the end the mixed product is taken off.
Bei der Vermischung werden Flüssigkomponenten über Düsen oder Lanzen in der Intensivmischzone in das Mischgut eingebracht. Durch die hohe Rotationsgeschwindigkeit werden die Flüssigkomponenten, beispielsweise Honig, sehr lang gezogen.at mixing are liquid components via nozzles or Lances in the intensive mixing zone introduced into the mix. By the high rotational speed become the liquid components, for example Honey, pulled very long.
Dabei entsteht eine sehr große Oberfläche und die Flüssigkomponente wird auf der Oberfläche der anderen Mischgutkomponenten verrieben. Da sich durch die kontinuierliche Förderung das Mischgut nur kurz in der Intensivmischzone befindet, werden auch empfindliche Pulver nur kurzzeitig dem mechanischen Stress ausgesetzt.there creates a very large Surface and the liquid component will be on the surface of the triturated other Mischgutkomponenten. As shown by the continuous advancement the mix is only briefly in the intensive mixing zone, be even sensitive powders only for a short time the mechanical stress exposed.
Für die Vermischung in der Intensivmischzone haben sich Rotationsgeschwindigkeiten von 2 bis 20 m/s als günstig herausgestellt, während die Rotationsgeschwindigkeit in der Homogenisierzone nur etwa 0,3 bis 3 m/s beträgt. Dabei beträgt die Verweildauer in der Intensivmischzone zwischen 3 und 20 Sekunden und in der Homogenisierzone zwischen 3 und 120 Sekunden. Mit diesen Geschwindigkeiten und Zeiten wird je nach Art des Mischgutes ein optimales Verhältnis zwischen dem mechanischen Stress bei der Verreibung der Flüssigkeit und der Förderung bei der Homogenisierung erreicht.For mixing in the intensive mixing zone, rotational speeds of 2 to 20 m / s have been found to be favorable, while the rotational speed in the homogenizing zone is only about 0.3 to 3 m / s. The residence time in the intensive mixing zone is between 3 and 20 seconds and in the homogenization zone between 3 and 120 seconds. With these speeds and times, depending on the nature of the mixture, an optimal ratio between the mechanical stress in the trituration of the liquid and the promotion in the homogenization is achieved.
Der Mischer zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens besitzt mindestens zwei Mischzonen, wobei in der ersten Mischzone mit einer hohen Rotationsgeschwindigkeit und in einer folgenden Homogenisierzone mit einer geringeren Rotationsgeschwindigkeit gemischt wird.Of the Mixer for carrying of the described process has at least two mixing zones, wherein in the first mixing zone at a high rotational speed and in a subsequent homogenization zone at a slower rate of rotation is mixed.
Die kontinuierliche Förderung wird dadurch besonders einfach, dass sich die Mischzonen in einem gemeinsamen Mischzylinder befinden. Dabei ist der Mischzylinder optional auch konisch geformt, was die Fördergeschwindigkeit und die Rotationsgeschwindigkeit, besonders in der Homogenisierzone, beeinflusst.The continuous promotion becomes particularly easy, that the mixing zones in one common mixing cylinder are located. Here is the mixing cylinder optionally also conically shaped, what the conveying speed and the Rotation speed, especially in the Homogenisierzone influenced.
In einer anderen Ausführung ist besitzen die Intensivmischzone und die Homogenisierzone unterschiedliche Durchmesser, was ebenfalls Einfluss auf die Geschwindigkeiten hat. So kann die Form des Mischzylinders den spezifischen Produktanforderungen angepasst werden.In another version the intensive mixing zone and the homogenizing zone are different Diameter, which also affects the speeds. So the shape of the mixing cylinder can meet the specific product requirements be adjusted.
Die Mischung der Mischgutkomponenten erfolgt über rotierende Mischwerkzeuge, die vorteilhaft als Mischflügel oder Schraubenbänder ausgeführt sind. Diese haben sich bei der Mischung unterschiedlichster Mischgutkomponenten bewährt.The Mixture of the components of the mixture is made by rotating mixing tools, the advantageous as mixing blades or screw tapes are executed. These have to do with the mixing of a wide variety of components proven.
Bei dem Mischer führen Düsen oder Lanzen die Flüssigkomponenten in die Intensivmischzone. Dadurch wird ein guter Eintrag der Flüssigkeit in das Mischgut erreicht. Falls die Düsen oder Lanzen nicht benötigt werden, werden sie vom Mischzylinder entfernt und dieser dann glatt verschlossen. So ist eine Vermischung ohne Turbulenzen möglich.at lead the mixer Nozzles or Lances the liquid components into the intensive mixing zone. This will make a good entry of the liquid reached in the mix. If the nozzles or lances are not needed, they are removed from the mixing cylinder and then closed smooth. So a mixing without turbulence is possible.
Für die Reinigung des Mischzylinders sind Waschköpfe vorgesehen, die in alle Zonen des Mischzylinders führen. Auch hier ist vorgesehen, dass die Waschköpfe entfernbar sind und dann der Mischzylinder wieder glatt geschlossen wird.For cleaning of the mixing cylinder are washing heads provided, which lead into all zones of the mixing cylinder. Also here it is provided that the washing heads are removable and then the mixing cylinder is closed smooth again.
Falls eine Lanze zur Flüssigkeitszugabe vorgesehen ist, ist die Kontur des Mischwerkzeuges radial unterbrochen, um jeweils einen Freiraum für die Lanze zu bieten und die Rotation nicht zu blockieren.If a lance for liquid addition is provided, the contour of the mixing tool is radially interrupted, in each case a free space for to provide the lance and not to block the rotation.
Der Mischer besitzt Einstellmöglichkeiten für die Geschwindigkeitseinstellung der Mischwerkzeuge, um damit den Vermischungs- und Förderprozess optimal einzustellen.Of the Mixer has settings for the Adjusting the speed of the mixing tools in order to adjust the mixing and funding process optimal adjust.
Vorteilhafterweise ist der Mischer so geneigt aufgestellt, dass sich die Intensivmischzone am unteren Ende des Mischzylinders befindet und die Homogenisierzone am oberen Ende. Um die Förderleistung einstellen zu können, ist auch die Neigung des Mischzylinders einstellbar.advantageously, the mixer is positioned so inclined that the intensive mixing zone located at the lower end of the mixing cylinder and the homogenization zone at the upper end. To the delivery rate to be able to adjust is also the inclination of the mixing cylinder adjustable.
Der Produkteinlauf ist an der Intensivmischzone angeordnet und der Produktauslauf an der Homogenisierzone. Dabei ist in einer Variante der Produkteinlauf als senkrechter Einlauftrichter ausgeführt. In einer anderen Variante ist der Produkteinlauf koaxial zum Mischzylinder mit einer eigenen Förderung ausgeführt.Of the Product inlet is located at the intensive mixing zone and the product outlet at the homogenization zone. It is in a variant of the product inlet designed as a vertical inlet funnel. In another variant the product infeed is coaxial to the mixing cylinder with its own advancement executed.
In den Figuren sind Ausführungen der Erfindung beispielhaft dargestellt.In The figures are versions of the invention shown by way of example.
In
In
die Intensivmischzone
In
In
In
In
- 11
- Mischermixer
- 22
- Mischzylindermixing cylinder
- 33
- Ständerstand
- 44
- Mischwerkzeug schnellmixing tool fast
- 55
- Mischwerkzeug langsammixing tool slowly
- 66
- Erste MischzoneFirst mixing zone
- 77
- Zweite MischzoneSecond mixing zone
- 88th
- Einlaufenema
- 99
- Auslaufoutlet
- 1010
- Erster Antriebsmotorfirst drive motor
- 1111
- Zweiter Antriebsmotorsecond drive motor
- 1212
- Erstes Getriebefirst transmission
- 1313
- Zweites Getriebesecond transmission
- 1414
- Erste MischwelleFirst mixing shaft
- 1515
- Zweite MischwelleSecond mixing shaft
- 1616
- Reinigungsdeckelcleaning cover
- 1717
- Flüssigkeitslanzeliquid lance
- 1818
- Zweite FlüssigkeitslanzeSecond liquid lance
Claims (22)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102005047518A DE102005047518A1 (en) | 2005-10-04 | 2005-10-04 | Continuous mixing of materials comprises using mixer comprising intensive mixing zone with high rotational speed followed by homogenization zone with lower rotational speed |
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Family
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DE (1) | DE102005047518A1 (en) |
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WO2022150420A3 (en) * | 2021-01-06 | 2022-09-01 | Dots Technology Corp. | Target detection systems and methods |
-
2005
- 2005-10-04 DE DE102005047518A patent/DE102005047518A1/en not_active Withdrawn
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WO2022150420A3 (en) * | 2021-01-06 | 2022-09-01 | Dots Technology Corp. | Target detection systems and methods |
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