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Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung, wenigstens umfassend einen Einlass, einen Auslass und eine Zuschlagsstoffzuführung sowie ein an einer Welle befestigtes Mischflügel, wobei den Einlass und den Auslass ein Rohrabschnitt verbindet und der Rohrabschnitt eine Kammer aufweist, in der das Mischflügel angeordnet ist.
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Bei der maschinellen Entwässerung von Klärschlamm werden derartige Mischvorrichtungen, die der Zugaben von z.B. Flockungshilfsmitteln dienen, eingesetzt. Eine derartige Mischvorrichtung ist aus der
DE 197 19 638 C2 bekannt, wobei die Zuschlagsführung sich abschnittsweise durch das Innere der Welle erstreckt und zugeführte Zuschlagstoffe wie z.B. Flockungshilfsmittel, aus seitlichen Schlitzen an der Welle austreten können, bevor sie in der Kammer durch das rotierende Mischflügel in den Schlammstrom eingemischt werden. Somit werden die Zuschlagstoffe im Bereich der Welle eingemischt.
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Üblicher Weise wird eine derartige Mischvorrichtung mittels eines Flanschstutzen montiert. Der Flanschstutzen ist 90° zur Rohrachse angeordnet. Durch den Flanschstutzen entsteht in der Kammer eine Totzone, in der sich Material ablagern kann, was zu einem Verscheiß an der Welle führen kann. Faserige Ablagerungen verwickeln sich zudem um die Welle und beeinträchtigen das Einmischen der Zusatzstoffe in das Medium, oder führen zu einer komplette Verstopfung des Rohrs Zudem tritt ein starker Verschleiß durch die entstehende Reibung auf.
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Um dem entgegen zu wirken ist es bekannt, die Totzone mit einem Gegenstand/Vollmaterial aufzufüllen. Dies kann aber zu einer erhöhten Reibung zwischen der Welle und dem Vollmaterial kommen. Des Weiteren muss zur Funktionalität ein Spalt zwischen den Mischflügeln und dem Vollmaterial vorhanden sein. Dieser Spalt führt aber dazu, dass sich faseriges Material zwischen den Mischflügeln und dem Vollmaterial um die Welle wickeln kann. Dies führt unweigerlich zu einem Verschleiß, der den Spalt immer größer werden lässt. Ebenso baut sich dieses faserige Material, vor allem bei Klärschlämmen durch deren Inhaltsstoffe wie Haare und Papierfaser, zu langen Zöpfen auf. Diese Verzopfungen beeinträchtigen nicht nur die Funktion der Mischvorrichtung, sondern können, wenn diese sich lösen, in der nachfolgenden Behandlungsstufen des Schlammes, wie zum Beispiel einer Schlammeindickmaschine, zu einer Störung führen. Daher sollte eine Zopfbildung verhindert werden.
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Die
WO 2009 / 065 509 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln von Schlamm. Hierzu wird in wenigstens einem ersten Verfahrensschritt der Schlamm in einer Desintegrationseinrichtung einem Desintegrationsvorgang unterzogen, bei dem im Schlamm enthaltene Partikel und/oder Aggregate wenigstens teilweise desintegriert werden und anschließend wird in einem zweiten Verfahrensschritt der Schlamm in einer Flockmittelzugabeeinrichtung mit Flockmittel. Die Vorrichtung weist einen Einlass, einen Auslass und eine Zuschlagsstoffzuführung sowie zumindest einen an einer Welle befestigten Mischflügel auf, wobei ein Rohrabschnitt den Einlass und den Auslass verbindet und der Rohrabschnitt eine Mischkammer aufweist, in der der Mischflügel angeordnet ist, wobei in der Mischkammer eine Gleitringdichtung angeordnet ist.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Mischvorrichtung mit verbesserter Wirkungsweise bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Mischvorrichtung, wenigstens umfassend einen Einlass, einen Auslass und eine Zuschlagsstoffzuführung sowie zumindest einen an einer Welle befestigten Mischflügel, wobei ein Rohrabschnitt den Einlass und den Auslass verbindet und der Rohrabschnitt eine Mischkammer aufweist, in der der Mischflügel angeordnet ist, wobei in der Mischkammer ein Körper vorgesehen ist, der drehfest mit der Welle verbunden ist, wobei der Körper in Erstreckungsrichtung der Welle sich von einem Anschlussgehäuse der Mischvorrichtung bis zu dem Mischflügel erstreckt und sich in radialer Auswärtsrichtung in Bezug zu der Welle sich von der Welle bis zu einem Außengehäuseteil der Mischvorrichtung erstreckt. Somit dreht sich der Körper mit der Welle mit, wenn diese angetrieben wird. Hierdurch wird es möglich, den Bereich zwischen der Welle und dem Körper spaltfrei auszubilden. Durch diese spaltfreie Ausbildung wird einem Aufwickeln von Faserstoffen um die Welle wirksam entgegen gewirkt und eine verbesserte Wirkungsweise erreicht. Dadurch, dass der Körper in Erstreckungsrichtung der Welle sich von einem Anschlussgehäuse der Mischvorrichtung bis zu dem Mischflügel erstreckt wird es möglich, den Bereich zwischen dem Anschlussgehäuse und dem Körper spaltfrei auszubilden. Durch diese weitere spaltfreie Ausbildung wird einem Aufwickeln von Faserstoffen um die Welle ebenfalls entgegen gewirkt und eine verbesserte Wirkungsweise erreicht. Dadurch, dass der Körper in radialer Auswärtsrichtung in Bezug zu der Welle sich von der Welle bis zu einem Außengehäuseteil der Mischvorrichtung erstreckt. wird es möglich, den Bereich zwischen dem Außenteilgehäuse und dem Körper spaltfrei auszubilden. Durch diese weitere spaltfreie Ausbildung wird einem Aufwickeln von Faserstoffen um die Welle ebenfalls entgegen gewirkt und eine verbesserte Wirkungsweise erreicht.
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Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Mischvorrichtung eine Polymerkammer zur Strömungsberuhigung aufweist, wobei der Körper zwischen der Polymerkammer und der Mischkammer angeordnet ist. So kann eine Mischvorrichtung mit einem besonders kompakten Aufbau bereitgestellt werden.
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Es ist ferner vorzugsweise vorgesehen, dass dem Anschlussgehäuse der Mischvorrichtung die Zuschlagszuführung zugeordnet ist. So kann eine Mischvorrichtung mit einem besonders kompakten Aufbau bereitgestellt werden.
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Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass im Inneren des Außengehäuseteils neben dem Körper der Mischflügel und/oder die Welle aufgenommen sind. So kann eine Mischvorrichtung mit einem besonders kompakten Aufbau bereitgestellt werden.
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Des Weiteren ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Körper aus einem Vollmaterial gefertigt ist. So kann der Körper besonders einfach gefertigt werden und ist zugleich gegenüber Abnutzungserscheinungen sehr robust.
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Schließlich ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Körper eine im Wesentlichen rotationssymmetrische Grundform, z.B. eine Zylinderform aufweist. Unter im Wesentlichen wird dabei innerhalb üblicher Fertigungstoleranzen liegend verstanden. So kann der Körper besonders einfach gefertigt werden.
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Es wird nun die Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigen die Figuren:
- 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Mischvorrichtung, und
- 2 einen weitere Schnittdarstellung entlang der Linie B - B in der 1.
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Es wird auf die 1 und 2 Bezug genommen.
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Dargestellt ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Mischvorrichtung 2.
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Die Mischvorrichtung 2 weist einen Einlass 4 und einen Auslass 6 auf, die beiden einen Flansch zum Anschluss an ein Rohrleitungssystem aufweisen. Der Einlass 4 und der Auslass 6 sind durch ein Rohr 14 miteinander verbunden, durch das im Betrieb Schlamm strömt, in den bspw. Flockungshilfsmittel eingemischt werden sollen.
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Das Rohr 14 weist eine Mischkammer 16 auf, in dem zumindest ein Mischflügel 12 drehbar auf einer Welle 10 angeordnet ist, wobei die Welle 10 direkt mit einem Elektromotor 22 verbunden ist.
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Zur Zuführung von z.B. Flockungshilfsmitteln ist eine Zuschlagsstoffzuführung 8 vorgesehen, die in der Kammer 16 endet. Dabei weist die Zuschlagzuführung 8 einen Kanal 18 auf, der in der Mischkammer 16 endet. Der Kanal 18 ist ringförmig ausgebildet, wobei die Welle 10 abschnittsweise in dem Kanal 18 angeordnet ist, sodass Welle 10 und Kanal 18 konzentrisch zueinander angeordnet sind.
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Der Kanal 18 endet in seiner anderen Erstreckungsrichtung in einer Polymerkammer 20, in der zugeführte Flockungshilfsmittel sich beruhigen können, bevor sie in den Kanal 18 eintreten. Ferner bewirkt die Polymerkammer 20 durch ihr Volumen eine Pufferung der Zuführmenge.
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Zur Gewährleistung eines zuverlässigen Betriebes kann ein Rückschlagventil (nicht dargestellt) vorgesehen, sein, dass an einem Leitungsanschluss 24 angeordnet ist, der mit eine Verbindung mit einem Vorratsbehälter für Flockungshilfsmittel (nicht dargestellt) herstellt.
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In den in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Mischflügel12 dargestellt. Hiervon kann die Anzahl der Mischflügel 12 abweichen.
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Jedem der Mischflügel 12 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel zumindest eine Austrittsöffnung 26 zugeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist jeder Mischflügel 12 zwei Austrittsöffnungen 26 auf. Beide Austrittsöffnungen 26 sind über den Kanal 18 mediumführend, d.h. Zuschlagstoffe führend, mit der Zuschlagsstoffzuführung 8 verbunden. Somit können im Betrieb, wie anhand der Pfeile in 1 dargestellt, Zuschlagsstoffe von dem Leitungsanschluss 24 der Zuschlagszuführung 8 und dem Kanal 18 zu den Austrittsöffnungen 26 gefördert werden. Sie werden dann in der Mischkammer 16 mit dem durch das Rohr 16 strömende Medium, wie z.B. einem Schlammstrom, vermischt.
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Der Mischer 2 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels eines Flanschstutzens montiert, der in einem Winkel von 90° zur Rohrachse des Rohres 14 angeordnet ist. Durch den Flanschstutzen entsteht eine Totzone in Strömungsrichtung des Medium zwischen der Polymerkammer 20 und der Mischkammer 16, in der sich Material ablagern kann, was zu einem Verscheiß an der Welle18 führen kann. Zudem können sich faserige Ablagerungen um die Welle 18 verwickeln und beeinträchtigen das Einmischen der Zusatzstoffe in das Medium oder führen zu einer kompletten Verstopfung des Rohrs 14.
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Um dem entgegen zu wirken ist in dem Bereich zwischen der Polymerkammer 20 und der Mischkammer 16 ein Körper 28 angeordnet, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem Vollmaterial gefertigt ist. Der Körper 28 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel drehfest mit der Welle 10 verbunden, d.h. er dreht sich mit der Welle 10, wenn diese angetrieben wird. Der Körper 28 weist eine dem Bereich angepasste im Wesentlichen rotationssymmetische Grundform auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Körper eine zylinderförmige Grundform auf.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Körper 28 in Erstreckungsrichtung der Welle 10 von einem Anschlussgehäuse 30 der Mischvorrichtung 2, dem die Zuschlagszuführung 8 zugeordnet ist, bis zu den Mischflügeln 12. Der Körper 28 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel spaltfrei mit den Mischflügeln 12 verbunden. Ferner erstreckt sich der Körper 28 in radialer Auswärtsrichtung in Bezug zu der Welle 18 von der Welle 10 bis zu einem Außengehäuseteil 32 der Mischvorrichtung 2, in dessen Inneren neben dem Körper 28 auch die Mischflügel 12 und die Welle 10 mit dem Kanal 18 im Inneren der Welle 10 aufgenommen sind. Somit ist die Mischvorrichtung 2 spaltfrei ausgebildet, insbesondere im Bereich der Totzone zwischen der Polymerkammer 20 und der Mischkammer 16. So wird zuverlässig verhindert, dass Faserstoffe sich nicht um die Welle 18 wickeln können.
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Ferner ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Mischvorrichtung 2 derart ausgebildet, dass der Elektromotor 22 die Welle 10 sowohl im Uhrzeigersinn als auch entgegen dem Uhrzeigersinn anzutreiben vermag. um z.B. Verschmutzungen, wie anhaftende Fasern, durch einen Drehrichtungswechsel zu lösen. So kann die Mischvorrichtung 2 zuerst z.B. erst linksherum und nach einer gewissen Zeit rechtsherum angetrieben werden, damit etwaige bereits in dem Rohr 14 an anderen Orten entstandene Faserzöpfe, die auf die Mischflügel 12 treffen, sich nicht auf die Mischflügel 12 aufwickeln können.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Mischvorrichtung
- 4
- Einlass
- 6
- Auslass
- 8
- Zuschlagszuführung
- 10
- Welle
- 12
- Mischflügel
- 14
- Rohr
- 16
- Mischkammer
- 18
- Kanal
- 20
- Polymerkammer
- 22
- Elektromotor
- 24
- Leitungsanschluss
- 26
- Austrittsöffnung
- 28
- Körper
- 30
- Anschlussgehäuse
- 32
- Außengehäuseteil
