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Technischer Bereich
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Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich der Vorrichtungen, Geräte und Systeme zur Behandlung und Aufbereitung sowie dem Mischen und Auftragen von Feststoffen.
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Einleitung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Mischen von Feststoffen ohne die Verwendung externer Stromquellen, insbesondere zum Mischen von zwei oder mehr pulverförmigen und/oder körnigen Stoffen, einschließlich landwirtschaftlicher Stoffe, wie beispielsweise aber nicht beschränkt auf Düngemittel. Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Mischen von Feststoffen ohne die Verwendung externer Stromquellen und eine entsprechende Verwendung davon.
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Hintergrund der Erfindung
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Das Mischen von Feststoffen ist ein seit langem bestehendes Verfahren, für das mehrere Systeme und Vorrichtungen entwickelt wurden.
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Derzeit werden in den meisten Geräte zum effizienten Mischen von Feststoffen bewegliche Teile, wie zum Beispiel Spindeln, Trommeln und Schaufeln, zusätzlich zu den bereits im Stand der Technik bekannten, aufwändigen aktiven Systemen verwendet, die mit Motoren ausgestattet sind, die durch elektrische Energie oder verschiedene Brennstoffe angetrieben werden. Die Verwendung von beweglichen Teilen führt dazu, dass das Gerät viele weitere Teile und Komponenten aufweist, was sie in Bezug auf die Wartung anspruchsvoller macht und Facharbeiter erfordert, die normalerweise extrem teuer sind.
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Geräte mit beweglichen Teilen machen die Wartung nicht nur aufwändiger und teurer, sondern stellen ein ständiges Risiko für die Gesundheit und das Leben ihrer Anwender und Bediener dar. Es ist bekannt, dass der unsachgemäße Umgang mit Geräten wie Gewinden, Riemenscheiben, Riemen und dergleichen zu Unfällen bis hin zu Verstümmelung und Tod führen kann.
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Dabei ist zu beachten, dass moderne Geräte mit Ausnahme von rudimentären Geräten, die durch menschliche Muskelkraft angetrieben werden, die Verwendung von Elektromotoren priorisieren. Die Notwendigkeit, elektrische Energie zu verwenden, schränkt die Verwendung von Mischern an Orten ein, an denen kein Stromnetz in der Nähe vorhanden ist. Ein weiteres Problem ist die Nichtverfügbarkeit einer ausreichenden Netzspannung für den Betrieb von Mischgeräten, die je nach Größe eine Leistung aufweisen, die elektrische Ströme erfordert, die die üblicherweise installierte Leistung überschreiten.
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Diese Art von Problemen in Bezug auf das Stromnetz tritt häufig bei der Umsetzung oder Verwendung in ländlichen Immobilien, Viehzuchtbetrieben und anderen Gebieten auf, die abgelegen oder von städtischen Zentren im Allgemeinen entfernt sind.
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Ein weiteres Problem bei der Verwendung von Elektromotoren sind ihre hohen Kosten. Bei den meisten Geräten machen die Motorkosten mehr als 30% der Gesamtkosten des Mischgeräts aus und können mehr als 50% der Gesamtkosten betragen.
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Die Motorwartung erfordert auch hochqualifizierte und kostspielige Arbeitskräfte. Zusätzlich zu den zuvor besprochenen Wartungsproblemen stellen elektrische Geräte auch Sicherheitsrisiken dar, da sie zu Unfällen durch Stromschlag führen können.
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Schließlich ist es erwähnenswert, dass die Tragbarkeit des Mischgeräts ein sehr wichtiges und oft übersehenes Kriterium ist, da die meisten im Stand der Technik bekannten Mischanlage stationär sind, ohne die Möglichkeit einer leichten und schnellen Bewegung zwischen den Stellen, an denen das Mischen erforderlich ist.
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In großen ländlichen Grundstücken ist es beispielsweise oft erforderlich, Stoffen an sehr weit voneinander entfernten Orten und innerhalb kürzester Zeit, wie beispielsweise während der Pflanzsaison, zu mischen.
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Mehrere bekannte Mischvorrichtungen erfordern aufgrund ihrer geringen Mobilität spezielle Transportmittel, um auf Straßen mit Verkehrsbeschränkungen oder sogar auf minderwertigen Feldwegen kaum fahren zu können.
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Daher besteht ein Bedarf an einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Mischen von Feststoffen, die auf die Verwendung externer Stromquellen verzichten und die problemlos in allen geeigneten Geräten verwendet werden können, wie weiter unten beschrieben.
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Darüber hinaus sind die Herstellungskosten eines mit Motor, Untersetzungsgetriebe und anderen beweglichen Teilen ausgestatteten Mischers immer höher als die Herstellungskosten eines statischen Mischers, selbst wenn mehrere Geräteteile zum Preis von einem hergestellt werden können.
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Schließlich und vor allem, um eine Mischung von Düngemitteln oder Saatgut an abgelegenen Orten ohne elektrische Energieversorgung nach dem derzeitigen Stand der Technik herstellen zu können, ist es erforderlich, einen von einem Traktor oder anderen Antriebsgerät bereitgestellten Nebenantrieb zu verwenden, oder sogar einen elektrischen Mischer mit einem von einem Verbrennungsmotor angetriebenen Stromgenerator zu verbinden. Dies macht die vorliegende Erfindung äußerst nützlich und einzigartig, da die Mischung auf keine anderen externen Kräfte als die Schwerkraft angewiesen ist.
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In Anbetracht des oben Gesagten ist ein Verfahren und eine Vorrichtung, die schnell und effizient Gemische von Tonnen landwirtschaftlicher Feststoffe bereitstellen, ohne dass erhebliche menschliche körperliche Anstrengung oder die Verwendung externer Stromquellen erforderlich sind, und die gleichzeitig keine beweglichen Teile aufweisen, nicht auf elektrische Energie angewiesen, wobei diese geringe Herstellungs- und Wartungskosten aufweisen und auch die Herstellung einer tragbaren Ausführungsform ermöglichen und eine wesentliche Verbesserung gegenüber den Lehren des Stands der Technik darstellen.
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Stand der Technik
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Im Stand der Technik sind verschiedene Lösungen bekannt, um zwei oder mehr Feststoffe so zu vermischen, dass das Endgemisch gleichmäßig ist.
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Ein einschlägiges Dokument des Stands der Technik ist die Patentschrift
US 4,350,444 mit dem Titel „Apparatus for mixing materials such as fertilizer components“, die ein Düngemittel- oder Futtermittelmischgerät mit einem Trichter, eine im Wesentlichen vertikale Förderschnecke innerhalb des Trichters und ein Gehäuse, das die Förderschnecke umschließt, um eine Mischkammer zu bilden. Ein am Gehäuse befestigtes Leitblech und die Seitenwand des Trichters sind so ausgerichtet, dass sie zusammenwirkend ein Mischströmungsmuster innerhalb des Trichters bereitstellen, wodurch das Mischen der Stoffe verbessert wird.
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Es ist zu beachten, dass, obwohl die Vorrichtung von
US 4,350,444 die Schwerkraft in ihrem Mischverfahren einsetzt, verwendet der Endmechanismus bewegliche Teile. Außerdem hängt hier das Mischen hauptsächlich von dem durch die Verwendung von Elektromotoren angetriebenen Verfahren ab. In diesem Fall dient die Schwerkraft nur dazu, den Stromverbrauch zu reduzieren.
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Andere Beispiele des einschlägigen Stands der Technik, die ähnliche Nachteile zeigen, werden in den Patentschriften
US 5,395,058 ,
US 4,432,499 ,
CN 203678285 und
US 8,651,408 offenbart und beschrieben. In diesen Dokumenten bleiben die Nachteile von aktiven, auf Elektromotoren basierten Systemen bestehen, die eine aufwendige Montage und Wartung ihrer Komponenten und Teile sowie eine begrenzte Tragbarkeit aufweisen.
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Somit, und wie der obigen Beschreibung entnommen werden kann, besteht Raum für eine Lösung, die die Mängel des Stands der Technik überwinden kann. Nämlich eine Lösung, die ein Verfahren bereitstellt, das ein effizientes und wirksames Mischen von Feststoffen ermöglicht, wobei auf die Verwendung von Motoren oder anderen externen Stromquellen unabhängig von deren Abmessungen verzichtet wird.
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Gegenstände der Erfindung
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Eine der Gegenstände der vorliegenden Offenbarung besteht darin, eine Vorrichtung zum Mischen von Feststoffen gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 der beigefügten Ansprüche bereitzustellen.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Offenbarung besteht darin, ein Verfahren zum Mischen von Feststoffen gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 10 der beigefügten Ansprüche bereitzustellen.
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Noch ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Offenbarung ist die Verwendung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Mischen von Feststoffen gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 14 der beigefügten Ansprüche.
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Weitere Merkmale und Einzelheiten werden durch die abhängigen Ansprüche dargestellt.
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Figurenliste
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Zum besseren Verständnis und zur Visualisierung des Gegenstands der vorliegenden Offenbarung wird dieser nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die die erzielte technische Wirkung darstellen, wobei schematisch:
- 1: eine schematische Ansicht einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, die mit einem Hauptventil versehen ist;
- 2: eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung in 1 zeigt, die mit einem Hauptventil und einer Vormischzone versehen ist;
- 3: eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung in 1 zeigt, die mit Sperren und/oder Durchflussreglern und einem Hauptventil versehen ist; und
- 4: eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung in 1 zeigt, die mit Sperren und/oder Durchflussreglern, einem Hauptventil und einer Vormischzone versehen ist.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Vorrichtung
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Die Vorrichtung zum Mischen von Feststoffen, oder einfach die Vorrichtung (10), ist eine Vorrichtung (10) zum Mischen von zwei oder mehr Feststoffen (MS1, MS2, ..., MSn, ...) ohne Verwendung externer Stromquellen und beweglicher Teile, umfassend:
- i. mindestens eine erste Kammer oder einen ersten Tank (100);
- ii. mindestens eine zweite Kammer oder einen zweiten Tank (200);
- iii. wahlweise einen oder mehrere Sperren und/oder Durchflussregler (110, 210);
- iv. ein oder mehrere Hauptventile (400);
- v. wahlweise eine oder mehrere Vormischzonen (300);
- vi. eine oder mehrere Misch- und Homogenisierungszonen (500).
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Die erste Kammer (100) weist ein erstes Volumen (V1) auf, in dem sie mindestens einen ersten Feststoff (MS1) aufnimmt und enthält. Die erste Kammer (100) ist mit mindestens einer Öffnung (101) versehen, die vorzugsweise in ihrem unteren Teil angeordnet ist und den Durchfluss durch die Schwerkraft des ersten Feststoffs (MS1) ermöglicht. Die Austrittsfläche (A1) der unteren Öffnung (101) ist proportional zum ersten Volumen (V1) und ermöglicht den Durchfluss des ersten Feststoffs (MS1) in einem ersten Zeitintervall (t1) mit einer ersten Fördermenge (v1) oder einem ersten Volumenstrom pro Zeiteinheit (t1).
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Die zweite Kammer (200) weist ein zweites Volumen (V2) auf, in dem sie mindestens einen zweiten Feststoff (MS2) aufnimmt und enthält. Die zweite Kammer (200) ist mit mindestens einer Öffnung (201) versehen, die vorzugsweise in ihrem unteren Teil angeordnet ist und den Durchfluss durch die Schwerkraft des zweiten Feststoffs (MS2) ermöglicht. Die Austrittsfläche (A2) der unteren Öffnung (201) ist proportional zum zweiten Volumen (V2) und ermöglicht den Durchfluss des zweiten Feststoffs (MS2) in einem zweiten Zeitintervall (t2) mit einer zweiten Fördermenge (v2) oder einem zweiten Volumenstrom pro Zeiteinheit (t2).
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Dabei ist zu beachten, dass die Vorrichtung (10) mindestens zwei Kammern (100, 200) aufweist, die jeweils einen der zu mischenden Feststoffe (MS1, MS2) umfassen. Die für die Kammern (100, 200) beschriebenen Merkmale gelten gleichwertig für alle anderen zusätzlichen Kammern bis zu einer n-ten Kammer (n). Dabei ist zu beachten, dass die Kammern (100, 200, ..., n, ...) zusätzliche Kammern sein können und/oder aus der Unterteilung einer oder mehrerer Kammern resultieren können.
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Darüber hinaus können die Anzahl der Kammern (100, 200), deren geometrische Form und/oder räumliche Anordnung, Ausführungsmaterialien und andere geeignete Merkmale nicht einschränkend je nach den Merkmalen der Feststoffe (MS1, MS2) der Verfahrens- und Mischbedingungen und anderer bestimmenden Merkmale der beabsichtigten Anwendung variieren.
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Jede Kammer (100, 200) weist mindestens eine Öffnung (101, 102) oder einen Auslass auf, der eine einfache Öffnung und/oder ein Rohr und/oder eine Lochplatte und sonstige für den Durchfluss der Feststoffe geeignete Mittel sein kann (MS1, MS2). Es ist daher zu beachten, dass die Anzahl der Öffnungen (101, 102) sowie deren Geometrien je nach Verwendungsbedingungen variieren können.
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Bei Vorrichtungen (10) ohne eine Durchflussregulierungsvorrichtung weisen die Kammern (100, 200) Volumen (V1, V2) auf, die proportional zu den gewünschten Mischungsanteilen sind. Um die hohe Homogenität der Erfindung zu erhalten, ist es wichtig, dass die Durchlaufzeiten (t1, t2) gleich oder sehr nahe beieinander liegen.
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Ein nicht einschränkendes Beispiel der Erfindung kann die Verwendung der Vorrichtung (10) sein, um eine Mischung mit 80% V/V des ersten Feststoffs (MS1) und 20% V/V des zweiten Feststoffs (MS2) durchzuführen. In diesem Fall muss die erste Kammer (100) ein erstes Volumen (V1) aufweisen, das viermal größer ist als das zweite Volumen (V2) der zweiten Kammer (200). In einem ähnlichen Fall mit einem gewünschten Verhältnis von 50% V/V jedes Feststoffs (MS1, MS2) weisen die Kammern das gleiche Volumen (V1, V2) auf. Wenn das Mischungsverhältnis in Gew.-% des Endgemisches (MF) angegeben werden soll, sollte die Gewicht/Volumen-Umrechnung unter Verwendung der Dichte und/oder des Packungsindex jedes Stoffs erfolgen.
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Da die Öffnungen (101, 201) so bemessen sind, dass ein konstanter Durchfluss der Feststoff (MS1, MS2) gewährleistet ist, müssen die Öffnungen (101, 201) der Vorrichtungen (10) ohne Durchflussregelungsvorrichtung so bemessen sein, dass die Durchflusszeiten (t1, t2) jedes Feststoffs (MS1, MS2) gleich sind, und somit die Fördermengen (v1, v2) in gleicher Weise variieren, um ein gleichmäßiges und homogenes Gemisch zu gewährleisten, dem eine Vormischung vorausgeht oder nicht, die wiederum eine hervorragende Homogenität des Endgemisches (MF) im Vergleich zu ihren Äquivalenten im Stand der Technik ermöglicht.
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Ein nicht einschränkendes Beispiel der Erfindung kann die Verwendung der Vorrichtung (10) sein, um eine Mischung aus einer ersten Kammer (100) mit einem Volumen von 800 Litern und einer zweiten Kammer (200) mit einem Volumen von 200 Litern durchzuführen, wobei ein Gemisch mit 80% v/v des ersten Feststoffs (MS1) und 20% v/v des zweiten Feststoffs (MS2) im Endprodukt oder Endgemisch (MF) hergestellt wird. Die Öffnungen (101, 201) müssen so bemessen sein, dass die beiden Kammern (100, 200) gleichzeitig entleert werden, d.h. die Durchlaufzeiten (t1, t2) müssen gleich oder nahe beieinander liegen.
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Feststoffe (MS1, MS2) können pulverförmige oder vorzugsweise körnige Stoffe sein. Weiterhin kann jeder Feststoff (MS1, MS2) einzeln ein einzelnes Produkt umfassen oder ein Gemisch aus zwei oder mehr pulverförmigen oder vorzugsweise körnigen Produkten sein.
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Daher kann es mehr als einen Feststoff, d. h. bis zu einem n-ten Feststoff (MSn) verwendet werden, wobei dementsprechend bis zu einer n-ten Kammer (n) für diesen n-ten Feststoff (MSn) verwendet werden kann.
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Da die wesentlichen Merkmale der Feststoffe (MS1, MS2, ..., MSn, ...) wie z. B. Partikelgröße, Dichte, Gewicht usw. voneinander verschieden sein können, werden die Durchflussgeschwindigkeiten (v1, v2, ..., vn, ...) auch unterschiedlich sein, um sicherzustellen, dass die Durchflusszeiten (t1, t2, ..., tn, ...) gleich oder nahe beieinander liegen.
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Es sei noch einmal darauf hingewiesen, dass die ideale, nicht einschränkende Bedingung der erfindungsgemäßen Vorrichtung (10) darin besteht, dass die Durchlaufzeiten (t1, t2) vorzugsweise gleich sind, um ein gleichmäßiges und homogenes Gemisch mit oder ohne Vormischung zu gewährleisten, was wiederum eine hervorragende Homogenität im Vergleich zu ihren Äquivalenten im Stand der Technik ermöglicht.
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Darüber hinaus sind die Mischungsvorschriften der Hersteller der einzelnen Feststoffe bzw. die durch die Anwendererfahrung ermittelten Werte der einzuhalten.
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Allerdings kann es je nach den individuellen Merkmalen jedes Feststoffs (MS1, MS2) und den gewünschten Mischbedingungen die Notwendigkeit geben, die Fördermengen (v1, v2) individuell zu steuern (zu erhöhen, aufrechtzuerhalten oder zu verringern), wobei eine oder mehrere der Kammern (100, 200) mindestens einen oder mehrere Sperren und/oder Durchflussregler (110, 210) zum Freigeben und/oder Regulieren des Durchflusses von Feststoffen (MS1, MS2) aufweisen können.
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Die Sperren und/oder Durchflussregler (110, 210) können einfach, offen/geschlossen oder mit variabler Öffnung oder eine Kombination aus einfachen und verstellbaren Öffnungsarten sein, um zu öffnen und zu schließen (einfache Ausführung) und auch die Feinanpassung der Durchflusszeit (verstellbare Ausführung) zu ermöglichen. Diese können welche Ventile, Lochbleche, Profile usw. sein, die optional erhältlich sind, wenn keine hohe Genauigkeit des Feststoffanteils (MS1, MS2) im Endprodukt benötigt wird und/oder die Durchflusszeiten der Feststoffe (MS1, MS2) bekannt sind und keine große Durchflussschwankungen darstellen. Da die variablen Öffnungsarten jedoch die Anpassung der Durchflusszeiten eines oder mehrerer Feststoffe (MS1, MS2) ermöglichen, sind sie sinnvoll, um die Möglichkeiten der Mischungsverhältnisse und auch die Bandbreite an Feststoffen (MS1, MS2) zu erweitern, die gemischt werden können.
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In einem anderen nicht einschränkenden Beispiel der Erfindung weist die Vorrichtung (10) zur Durchführung einer Mischung eine erste Kammer (100) mit 200 Liter Fassungsvermögen und eine zweite Kammer (200) mit 800 Liter Fassungsvermögen auf, die in 60 Sekunden entleert werden. Wenn beide Kammern (100, 200) ohne die Schieber und/oder Durchflussregler (110, 210) vollständig mit Feststoffen (MS1, MS2) gefüllt sind, werden die beiden Kammern in 60 Sekunden vollständig entleert, wodurch ein Endprodukt mit 20% des ersten Feststoffs (MS1) und 80% des zweiten Feststoffs (MS2) gewonnen wird. Angenommen, der zweite Feststoff (MS2) weist eine variable Fördermenge auf und die zweite Kammer (200) wird in 50 Sekunden vollständig entleert, obwohl sie für eine Entleerung in 60 Sekunden ausgelegt ist. Mit einer zweiten Sperre (210) wird es möglich sein, den Durchfluss des zweiten Feststoffs (MS2) zu begrenzen, so dass dieser innerhalb der erwarteten 60 Sekunden abläuft, wodurch den gewünschten Prozentsatz im Endprodukt gewährleistet wird. Eine weitere Möglichkeit mit der verstellbaren Anpassung besteht darin, die Mischungsverhältnisse zu ändern und die Menge eines, zweier oder mehrerer Produkte zu begrenzen.
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Wenn mindestens eine der Durchflusszeiten (t1, t2) im Voraus bekannt ist (Bezugszeit), ist es zu beachten, dass es ausreicht, nur einen der Sperren und/oder Durchflussregler (110, 210) mit variabler Öffnung zu verwenden oder sogar die Öffnungen (101, 201) so zu dimensionieren, dass die Verhältnisse des Endgemisches erhalten werden, ohne dass irgendeine Art von Anpassung erforderlich ist.
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Ebenso wird bei Vorliegen aller Durchflusszeiten (t1, t2) auf die Verwendung von Sperren und/oder Durchflussreglern (110, 210) mit variabler Öffnung verzichtet.
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Die Vormischzone (300) ist ein optionaler Zwischenabschnitt der Vorrichtung (10), der zwischen den Kammern (100, 200) und der Misch- und Homogenisierungszone (500) angeordnet ist, wobei ihre Verwendung von der Geometrie der Kammern (100, 200), der Geometrie der Öffnungen (101, 201) und dem Abstand zwischen den Öffnungen (101, 201), d.h., auch von den Wegen abhängt, welche die Feststoffe (MS1, MS2) zurücklegen, und kann einem Hauptventil vor oder nachgeschaltet werden, die einfach (offen/geschlossen) oder mit verstellbarer Öffnung ausgeführt sein kann.
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Nach der Bestimmung der Durchflusszeit (t1, t2) und/oder des entsprechenden Öffnungsgrads jeder der Sperren und/oder Durchflussregler (110, 210) der Kammern (100, 200) wird eine oder mehrere der Sperren und/oder Durchflussregler (110, 210), falls vorhanden, oder das Hauptventil (400) geöffnet, wodurch der Durchfluss der Feststoffe (MS1, MS2) zur Vormischzone (300) oder direkt zur Misch- und Homogenisierungszone (500) freigegeben wird. Falls eine Vormischzone (300) vorgesehen ist, findet in dieser eine erste Kreuzung der Ströme statt, wodurch eine vorläufige, noch nicht homogene Mischung (MP) der Feststoffe (MS1, MS2) gebildet wird, die dann zur und Misch- und Homogenisierungszone (500) übergeht.
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Der Hauptzweck der Vormischzone (300) besteht daher darin, die Partikel aus den zwei oder mehr Kammern (100, 200) gegeneinander zu richten, wodurch eine Vermischung der Ströme der Feststoffe (MS1, MS2) erzwungen wird. Sie kann aus Kegeln, festen Streuern, Platten, umgekehrten Kegeln usw. bestehen. Die Vormischzone (300) kann aus einem Teil oder mehreren Teilen bestehen und sogar mehr als eine in Reihe geschaltete Vormischzone (300) aufweisen. Wenn das Hauptventil (400), falls vorhanden, der Vormischzone (300) nachgeschaltet und geschlossen ist, wird der Feststoffdurchfluss beendet, sobald die Vormischzone (300) gefüllt ist.
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Wenn das Hauptventil (400), falls vorhanden, geöffnet ist, wird der Durchfluss des Vorgemisches (MP) in Richtung der Misch- und Homogenisierungszone (500) fortgesetzt.
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Die Misch- und Homogenisierungszone (500) führt das Mischen der Feststoffe (MS1, MS2) durch, indem sie diese durch eine Misch- und Homogenisierungskammer (510) leitet. Diese wiederum müssen mit Elementen versehen sein, die in der Lage sind, die Durchflussrichtung des Vorgemisches (PM) mehrmals zu ändern, wodurch einen turbulenten Durchfluss gefördert und die Homogenisierung des Gemisches verbessert wird.
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Zu diesem Zweck kann die Misch- und Homogenisierungszone (500) mit einem oder mehreren Turbulenzelementen versehen sein, die nicht einschränkend aus der Gruppe bestehend aus geraden, geneigten, schrägen, parallelen, schraubenförmigen und variabel geformten Blende oder Barrieren einzeln oder in Verbindung mit einer oder mehreren dieser Formen ausgewählt werden können. Diese Elemente können auch radial, axial, einzeln auf Ebenen oder paarweise in Winkeln zueinander angebracht werden.
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Auf diese Weise fällt das Vorgemisch (PM) der Feststoffe (MS1, MS2) durch die Schwerkraft auf die Turbulenzelemente der Misch- und Homogenisierungskammer (510), verlässt die Vorrichtung (10) und strömt in einen geeigneten Behälter (600).
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Dabei ist zu beachten, dass mehr als eine Misch- und Homogenisierungszone (500) vorhanden sein kann, welche in Reihe geschaltet werden können.
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Verfahren
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Ein Verfahren zum Mischen von Feststoffen gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren, das von einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (10) durchgeführt wird, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:
- I. Einbringen eines ersten Feststoffs (MS1) in die erste Kammer (100) der Vorrichtung (10);
- II. Einbringen eines zweiten Feststoffs (MS2) in die zweite Kammer (200) der Vorrichtung (10);
- III. Bestimmen der Durchflusszeit (t1) des ersten Feststoffs (MS1);
- IV. Bestimmen der Durchflusszeit (t2) des zweiten Feststoffs (MS2);
- V. Definieren einer der Durchflusszeiten (t1, t2) als Bezugszeit;
- VI. Einstellen der Abmessungen der Öffnungen (101, 201), um sicherzustellen, dass die Durchflusszeiten (t1, t2) gleich oder nahe beieinander, vorzugsweise gleich oder nahe bei der Bezugszeit liegen;
- VII. vollständiges oder teilweises Öffnen des Hauptventils (400), wodurch der Durchfluss der Feststoffe (MS1, MS2) freigegeben wird;
- VIII. wahlweise Durchführen des Vormischens der Feststoffe (MS1, MS2) in einer der Misch- und Homogenisierungszone (500) vorgeschalteten Vormischzone (300), wodurch ein Vorgemisch (MP) gebildet wird;
- IX. Durchführen mehrerer Richtungswechsel der Feststoffe (MS1, MS2) oder wahlweise des Vorgemisches (MP) in einer Misch- und Homogenisierungszone (500), wodurch einen turbulenten Durchfluss gefördert und die Mischungshomogenisierung verbessert wird; und
- X. wahlweise Sammeln des Endgemisches (MF) am Auslass der Misch- und Homogenisierungszone (500) in einem Behälter (600).
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Es ist bemerkenswert, dass die Durchführung von Schritt VI bezüglich der Anpassung der Abmessungen der Öffnungen (101, 201) sowohl durch die Verwendung von Sperren und/oder Durchflussreglern (110, 210) mit variablen Öffnungsgraden und -geometrien, als auch durch die Dimensionierung und den Aufbau der Öffnungen (101, 201) zur Anpassung an die Durchflusszeiten (t1, t2) bei fehlenden Sperren und/oder Durchflussreglern (110, 210) erfolgen kann.
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Es ist dem Fachmann klar, dass das erfindungsgemäße Verfahren auf verschiedene Weise verwirklicht werden kann, ohne die Erfindung auf die dargestellten Ausführungsbeispiele zu beschränken. Somit können die Vorrichtung (10) und das Verfahren der vorliegenden Offenbarung zum Mischen anderer Feststoffe wie beispielsweise Tierfutter oder Baumaterialien verwendet werden.
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Verwendung
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Die erfindungsgemäße Verwendung bezieht sich auf die Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erhalt eines Endgemisches (MF) von Feststoffen (MS1, MS2).
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Schlussbemerkungen
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Es sei somit darauf hinzuweisen, dass die vorliegende Erfindung mehrere Fachgebiete abdeckt, was vielseitige, wirtschaftliche, nachhaltige und praktische Umsetzungen ermöglicht.
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Abschluss
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Den Fachleuten wird es offensichtlich sein, dass Modifikationen an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne dadurch von den in der obigen Beschreibung dargelegten Konzepten abzuweichen. Solche Modifikationen sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zu betrachten. Dementsprechend sind die oben ausführlich beschriebenen speziellen Ausführungsformen lediglich veranschaulichend und beispielhaft dargestellt und schränken den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht ein, welcher vollumfänglich durch die beigefügten Ansprüche und alle Äquivalente dazu definiert ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 4350444 [0018, 0019]
- US 5395058 [0020]
- US 4432499 [0020]
- CN 203678285 [0020]
- US 8651408 [0020]
