DE19629945A1 - Mischvorrichtung zum Vermischen von rieselfähigen Feststoffen mit wenigstens einer Flüssigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung zum Vermischen von pulver- und/oder körnigen Partikeln oder dergleichen rieselfähigen Feststoffen mit wenigstens einer Flüssigkeit, mit einem vertikalen, etwa zentralen Zuführschacht für die Feststoffe und mit wenigstens einem um eine vertikale Achse rotierenden Mischwerkzeug sowie mit einer seitlichen Flüssigkeitszufuhr.

Eine derartige Mischvorrichtung ist aus der DE-AS 25 20 788 oder aus der DE-OS 26 17 612 bekannt.

Bei der Mischvorrichtung gemäß der DE-AS 25 20 788 werden die rieselfähigen Feststoffe mittels eines als Zuführschacht dienenden Fallrohres in einen das untere Ende dieses Fallrohres um­ schließenden Düsenkörper geleitet, der sich in vertikaler Richtung von oben nach unten zu der Mündung des Fallrohres hin verengt, aber auch gegenüber dieser Mündung noch einen Seitenabstand einhält. Die zuzumischende Flüssigkeit wird über den oberen breiteren Bereich dieses Düsenkörpers geleitet, so daß die Flüssigkeit im unteren Bereich des Fallrohres zunächst wie die Feststoffe etwa vertikal von oben nach unten strömt und dabei durch die Verringerung des Querschnittes ihre Strömungsgeschwindig­ keit erhöht. Dabei reicht dieser Düsenkörper in vertikaler Richtung noch etwas über das untere Ende des Fallrohres hinaus und darunter befindet sich ein um eine vertikale Achse rotierender Mischteller als Mischwerkzeug. Gerade die beschleunigte Strömung der Flüssigkeit kann dabei bewirken, daß vor allem dann, wenn das Fallrohr nicht vollständig mit zuströmenden Feststoffen ausgefüllt ist, Flüssigkeit von unten nach oben zurück in dieses Fallrohr gelangt und beispielsweise auch in der Phase des Abstellens der Zufuhr herabfallende Festkörper derart durch den zurückprallenden Rückstrom bremst und benetzt, daß es innerhalb des Zuführrohres zu Ablagerungen und Verstopfungen kommen kann. Dabei besteht vor allem am unteren Ende des Fallrohres die Gefahr, daß die Düsenwirkung ganz oder teilweise dadurch aufgehoben wird, daß der auf den Mischteller auftreffende Strahl von Flüssigkeit und Festkörpern reflektiert und dabei auch teilweise entgegen der Fallrichtung geschleudert wird. Kommt es auf diese Weise zu Verstopfungen des Zuführrohres, ist ein erheblicher Reinigungsauf­ wand und Zeitverlust zu befürchten.

Mit der Mischvorrichtung gemäß der DE-OS 26 17 612 soll ein rieselfähiger Feststoff, nämlich Quarzsand, mit einer Härter- und Binderkomponente vermischt werden und wird dabei an einem im vertikalen Zustrom dieses Quarzsandes angeordneten, ventilartigen und verstellbaren Verschlußkörper vorbeigeleitet, unterhalb welchem etwa koaxial, also wiederum in vertikaler Richtung von oben nach unten wirkende Düsen angeordnet sind, aus denen eine Flüssigkeit, nämlich die Härterkomponente, zum Benetzen des Quarzsandes austritt. Unter einem darunter befindlichen rotierenden und mit Mischwerkzeugen versehenen Mischkorb gelangt diese Vormischung über einen Trichter zu einem zweiten Mischraum, in welchem weitere Düsen zum Zuführen der Binderkomponente angeordnet sind, die schräg von oben nach unten gerichtet sind. Darunter gelangt die Gesamtmischung auf ein weiteres Mischwerkzeug in Form eines Mischtellers oder Mischkorbes, der die Gesamtmischung zunächst radial nach außen schleudert, bevor sie dann wiederum nach unten abgezogen werden kann. Deshalb ist auch der Antriebsmotor für die Mischwerkzeuge oberhalb der Mischbereiche angeordnet und muß von dem zuströmenden Quarzsand in aufwendiger Weise umgangen werden.

Vor allem wird der Zustrom des Quarzsandes durch den Ver­ schlußkörper erheblich behindert und gebremst, während bei einer zu großen Öffnung im Bereich des Verschlußkörpers die Gefahr besteht, daß ein Teil der Härterkomponente aufgrund der Wirkung des Mischkorbes wiederum entgegen der Förderrichtung reflektiert und zurückgeschleudert wird, so daß es im Bereich des Ver­ schlußkörpers zu Verstopfungen kommen kann, die eine gründliche Reinigung der Vorrichtung mit entsprechendem Zeitaufwand nach sich ziehen würde.

Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Mischvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine effektive und wirksame Vermischung der durch die Schwerkraft zugeführten Feststoffe mit Flüssigkeit ermöglicht wird, ohne daß Flüssigkeit in den Zuführbereich der Feststoffanteile gelangen kann, so daß in diesem Bereich Verklumpungen und Verstopfungen und somit eine weitere Zufuhr der Feststoffe oder aufwendige Reinigungen vermieden werden.

Zur Lösung dieser scheinbar widersprüchlichen Aufgabe ist die eingangs genannte Mischvorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Mischwerkzeuge als in vertikaler Förderrichtung der Feststoffe von oben nach unten wirksame Flügel ausgebildet sind oder derartige Flügel aufweisen und daß die Flüssigkeitszufuhr zu dem Mischraum schräg oder radial von der Seite her im Förderbereich der Mischwerkzeuge angeordnet und der Bereich oberhalb der Mischwerkzeuge von einer Flüssigkeitszufuhr frei ist.

Auf diese Weise kann erreicht werden, daß die Mischwerkzeuge nicht nur die ihnen eigene Aufgabe des Vermischens der Feststoffe mit der Flüssigkeit erfüllen, sondern gleichzeitig eine Förderwirkung in Fortsetzung der Zufuhr der Feststoffpartikel haben und die in ihrem Bereich zugeführte Flüssigkeit also in vertikaler Richtung von oben nach unten und somit in der gleichen Richtung wie die Feststoffe befördern und zwar auch in der Richtung der Schwerkraft. Somit kann keine Flüssigkeit entgegen der Förderrichtung in den Bereich der Feststoffzufuhr gelangen, da die Flüssigkeit nicht von den Mischwerkzeugen entgegen der Zufuhrrichtung der Feststoffe abprallen und nach oben umgelenkt werden kann. Dadurch können Verklumpungen im unteren Bereich des Zuführschachtes für die Feststoffe vermieden werden.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn mehrere etwa propellerartig ausgebildete Mischflügel und Mischwerkzeuge axial untereinander angeordnet sind und die Flüssigkeitszufuhr zumindest zu dem obersten Mischwerkzeug radial und insbesondere gleichzeitig von außen nach innen schräg von oben nach unten gerichtet und/oder eine Umlenkung für die Flüssigkeit in eine zumindest schräg abwärtsgerichtete Strömungsrichtung vorgesehen ist. Vor allem an einem obersten Mischwerkzeug besteht die größte Gefahr, daß Flüssigkeit auch zumindest zum Teil vertikal nach oben abprallt und hochspritzt, was durch die vorerwähnte Anordnung vermieden werden kann.

Im Bereich der in axialer Richtung unterhalb eines obersten Mischwerkzeuges befindlichen weiteren Mischwerkzeuge angeordnete Flüssigkeitszuführungen oder Zuführdüsen können radial und horizontal von außen nach innen, insbesondere zur Mitte der Vorrichtung hin, gegebenenfalls auch zusätzlich schräg nach unten gerichtet sein. Die horizontale Zufuhr von Flüssigkeit an den axial tieferliegenden Mischwerkzeugen verbessert die Verweilzeit der Flüssigkeit im Mischbereich gegenüber einer etwas schräg abwärtsgerichteten Strömung, ohne daß diese Flüssigkeit nach oben in den trockenzuhaltenden Zuführbereich der Feststoffe zurück­ spritzen kann, weil dazwischen außerdem noch das oberste Mischwerkzeug angeordnet ist.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Mündungen der Flüssigkeitszufuhr jeweils unterhalb der obersten Kante des oder der Mischwerkzeuge angeordnet sind, so daß die Mischwerkzeuge gleich beim Auftreffen der Flüssigkeit diese selbst in vertikaler Richtung nach unten ablenken und umlenken können und so eine Reflexion oder ein Spritzen entgegen der Schwerkraft verhindern. Dabei wäre auch denkbar, im Bereich des obersten Mischwerkzeuges keine Flüssig­ keitszufuhr vorzusehen.

Für eine effektive und gute Durchmischung ist es günstig, wenn in axialer Richtung mehrere Flüssigkeitszuführungen untereinander angeordnet sind und wenn jeweils am Umfang des Mischbereiches mehrere Zuführöffnungen insbesondere auf gleicher Höhe liegen, so daß in axialer Richtung untereinanderliegende Ringbereiche mit jeweils mehreren Flüssigkeitszuführungen oder Zuführöffnungen angeordnet sind. Somit kann Flüssigkeit am gesamten Umfang des Mischraumes und der Mischwerkzeuge von den Seiten her zugeführt und mit den von oben zuströmenden Feststoffen effektiv vermischt werden, wobei mehrere axial untereinanderliegende Mischwerkzeuge zu einer intensiven Vermischung führen, obwohl sie gleichzeitig in Richtung der Schwerkraft eine Förderwirkung ausüben. Es wird jedoch die Mischung bei dieser von Schwerkraft und Mischflügeln bewirkten Abwärtsbewegung durch mehrere Mischwerkzeuge geleitet, was zu der erwünschten guten Vermischung der Feststoffe mit der Flüssigkeit führt.

Ausgestaltungen des Mischraumes und der Flüssigkeitszuführungen sind Gegenstand der Ansprüche 6 und 7. Darin werden Merkmale und Ausgestaltungen angegeben, die erlauben, mit nur einer einzigen Druckleitung Flüssigkeit zuzuführen und effektiv auf die verschiedenen Flüssigkeitszuführungen und Zuführöffnungen entsprechend ihrer Zuordnung zu den Mischwerkzeugen zu verteilen.

Eine Ausgestaltung der Erfindung von eigener schutzwürdiger Bedeutung und zur noch besseren Verhinderung eines Zurückspritzens oder Zurückströmens von Flüssigkeit in den trockenen Zuführbereich der Feststoffe kann darin bestehen, daß oberhalb der Mischwerkzeuge oder des Mischraumes zwischen den Mischwerkzeugen und dem Zuführschacht für die Feststoffe eine in Zuführrichtung der Feststoffe wirkende Förderschnecke angeordnet ist, die den im wesentlichen trockenen Zuführschacht von dem nassen Mischbereich trennt, also den Querschnitt des Zuführschachtes oder seiner Fortsetzung praktisch vollständig - bis auf ein geringes Spiel gegenüber einer Wandung - ausfüllt.

Durch diese auch unabhängig von der Anordnung der Flüssigkeits­ zuführungen anwendbare Lösung kann erreicht werden, daß der trockene Teil von dem nassen Mischteil getrennt ist, so daß ein Flüssigkeitszutritt zu dem trockenen Bereich ausgeschlossen wird, ohne daß aber die Zufuhr des Trockengutes bzw. der Feststoffe behindert wird, weil die Förderschnecke in der von oben nach unten gerichteten Förderrichtung für die Feststoffe wirksam ist. In scheinbar unnötiger Weise wird dadurch die Förderung der Feststoffe in vertikaler Richtung von oben nach unten unterstützt, jedoch gleichzeitig erreicht, daß die diese Förderung unterstützende Förderschnecke den trockenen Bereich von dem nassen Mischbereich abschirmt und gewissermaßen als "Sperrschnecke" dient. Eventuell von unten her gegen die Förderschnecke spritzende Flüssigkeit wird aufgrund der Förderrichtung jeweils immer wieder zu dem Mischbereich zurückgebracht, kann also nicht in den trockenen Zuführbereich und Zuführschacht gelangen und also auch keine Verklumpungen bewirken.

Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung vor allem dieser Förderschnecke oder "Sperrschnecke" kann darin bestehen, daß die Förderschnecke unterbrochen ist und aus in axialer Richtung übereinander und in Umfangsrichtung gegeneinander versetzten Schneckengangstücken besteht, zwischen denen axiale Zwischenräume frei sind und die sich in axialer Richtung gesehen jeweils vorzugsweise überdecken. Diese Schneckengangstücke können dabei in axialer Richtung so nah aneinandergerückt sein, daß sie sich eigentlich nicht zu einer durchgehenden einzigen Förderschnecke ergänzen, sondern propellerartig angeordnet sind und somit mit einer relativ kurzen axialen Ausdehnung dennoch die Abwärtsför­ derung unterstützen, aber ein Hochspritzen von Flüssigkeit in den trockenen Bereich verhindern. Gleichzeitig wird das Zuführen des Trockenmittels aufgrund der Abstände und Unterbrechungen einer solchen Förderschnecke noch leichtgängiger, weil die Schwerkraft entsprechend gut wirksam werden kann. Dennoch ergibt sich der erfindungsgemäße Spritzschutz in vertikaler Richtung.

Die Förderschnecke kann koaxial auf einer Fortsetzung der Antriebswelle für die Mischwerkzeuge angeordnet und von dem Antriebsmotor für die Mischwerkzeuge mitantreibbar sein. Somit wird für diese als Spritzschutz dienende Förderschnecke, sei es eine durchgängige Schnecke, seien es einzelne in axialer Richtung gegeneinander versetzte Schneckengänge, kein eigener Antriebsmotor benötigt.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Antriebsmotor für die Mischwerkzeuge unterhalb der Mischkammer angeordnet ist. Somit wird die Zufuhr der Feststoffe von oben her nicht durch den Antrieb und die die Mischwerkzeuge tragende Welle behindert.

Im oberen Bereich des Zuführschachtes für die Feststoffe kann eine insbesondere etwa horizontal angeordnete Dosierschnecke zum Zuführen und Dosieren der Feststoffe münden. Dadurch wird erreicht, daß eine genau festgelegte Menge von Feststoffen zu dem Misch­ bereich gelangt, dem dann wiederum dosiert eine entsprechende Flüssigkeitsmenge zugeführt werden kann. Vorteilhaft ist also, daß die durch den Zuführschacht herabfallenden Feststoffe schon dosiert sind.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung von erheblicher Bedeutung kann darin bestehen, daß die Verbindung des vertikalen Zuführ­ schachtes mit dem Mischraum luftdicht abgeschlossen ist. Dadurch kann ein Lufteintrag in die Mischung vermindert oder sogar vermieden werden. In diesem Bereich kann dann auch die schon mehrfach erwähnte Förderschnecke angeordnet sein, die aufgrund des luftdichten Abschlusses dieses Bereiches ebenfalls keine zusätzliche Luft ansaugen und der Mischung zuführen kann.

Dabei besteht ein weiterer Vorteil dieser Förderschnecke noch darin, daß etwas mehr Trockenmaterial oder Feststoffe zugeführt werden können, als diese Förderschnecke in vertikaler Richtung weiterbefördern kann, so daß sich oberhalb von ihr ein gewisser Rückstau bilden läßt, durch den ein Mitreißen von Luft ebenfalls weitgehend ausgeschlossen wird. Durch die Förderschnecke und deren Drehzahl kann dennoch für eine richtige Mischung gesorgt werden, zumal die Drehzahl so erhöht werden kann, daß der Rückstau oberhalb der Förderschnecke seine Höhe beibehält, solange der Mischvorgang andauert.

Gegebenenfalls kann dabei die oberhalb des Mischraumes angeordnete Förderschnecke in den Zuführschacht nach oben verlängert sein, um die Kombination aus Förder- und Absperrwirkung zu verbessern und erforderlichenfalls auch noch eine Dosierwirkung ausüben zu können.

Eine weitere Abwandlung der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung kann darin bestehen, daß sich der Mischraum in axialer Richtung von oben nach unten konisch erweitert und die radiale Erstreckung der Mischwerkzeuge insbesondere entsprechend zunimmt. Da in axialer Richtung übereinander mehr und mehr Flüssigkeit zuströmt, nimmt das Volumen der Mischung zu. Dem kann durch eine entsprechende Erweiterung des Mischraumes Rechnung getragen werden, falls nicht die Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Mischraumes von oben nach unten zunehmen soll.

Unterhalb des Mischraumes kann eine koaxial auf der gleichen Antriebswelle angeordnete Dispergiereinrichtung angeordnet sein. Dadurch kann die in dem Mischraum gebildete Mischung aus Flüssigkeit und Feststoffen noch intensiver weitergemischt werden.

Insgesamt ergibt sich eine Mischvorrichtung, mit der Feststoffe und Flüssigkeit innig durchmischt werden können, ohne daß es im Zuführbereich der Feststoffe aufgrund zurückspritzender Flüssigkeit zu Verklumpungen kommen kann. Dabei kann in vorteilhafter Weise gleichzeitig ein übermäßiger Lufteintrag in die Mischung vermieden werden.

Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in schematisierter Darstellung:

Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Mischvorrichtung, bei welcher oberhalb des obersten Mischwerkzeuges eine in vertikaler Richtung von oben nach unten wirksame Förderschnecke mit mehreren durchgehend verbundenen Schneckengängen angeordnet ist und in dem Mischraum in axialer Richtung untereinander mehrere Mischwerkzeuge und darunter eine Dispergiervor­ richtung gelagert sind,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer Aus­ führungsform einer Mischvorrichtung, die mit der gemäß Fig. 1 im wesentlichen übereinstimmt, wobei aber oberhalb der Mischwerkzeuge einzelne Stücke von Schneckengängen oder dergleichen in axialer Richtung untereinander angeordnet sind, die sich jeweils - in Umfangsrichtung gesehen - etwas überdecken sowie

Fig. 3 einen Querschnitt des Zuführschachtes mit Blick auf die sich etwa überlappenden einzelnen Schneckenabschnitte gemäß Fig. 2.

Bei den nachfolgend beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen einer im ganzen mit 1 bezeichneten Mischvorrichtung haben hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmende Teile auch dann übereinstimmende Bezugszahlen, wenn sie etwas unterschiedlich gestaltet sind.

Die Mischvorrichtung 1 gemäß Fig. 1 und gemäß Fig. 2 dient zum Vermischen von pulver- und/oder körnigen Partikeln oder dergleichen rieselfähigen Feststoffen mit wenigstens einer Flüssigkeit. Dabei ist ein im wesentlichen vertikaler und etwa zentraler Zuführschacht 2 für die Feststoffe vorgesehen, der von oben her in eine Mischkammer 3 mündet, in welcher um eine vertikale Achse oder Welle 4 rotierende Mischwerkzeuge 5 und 6 angeordnet sind. Die Mischkammer 3 hat außerdem eine noch näher zu beschreibende, im ganzen mit 7 bezeichnete Flüssigkeitszufuhr, damit in der Mischkammer 3 Feststoffe und Flüssigkeit vermischt werden können.

In beiden Ausführungsbeispielen ist vorgesehen, daß die Misch­ werkzeuge 5 als in vertikaler Förderrichtung der Feststoffe von oben nach unten wirksame Flügel ausgebildet sind bzw. derartige Flügel aufweisen, die dazu gegenüber einer vertikalen Ebene etwas schrägstehen, aber auch bei vertikaler Anordnung durch die Schwerkraft auch in vertikaler Richtung nach unten wirksam sind. Die Flüssigkeitszufuhr zu dem Mischraum 3 erfolgt in einem oberen Bereich schräg und in tieferliegenden Bereichen radial und horizontal von der Seite her und führt in den Förderbereich der Mischwerkzeuge 5 und 6.

Dabei erkennt man in beiden Ausführungsbeispielen jeweils mehrere Flüssigkeitszuführungen 8 und 9 in Form von Bohrungen, die von der eigentlichen Flüssigkeitszufuhr 7 in noch zu beschreibender Weise gespeist werden. Gleichzeitig wird deutlich, daß der Bereich oberhalb der Mischwerkzeuge 5 und 6 von einer Flüssigkeitszufuhr frei ist, denn selbst die in axialer Richtung am weitesten oben befindlichen Flüssigkeitszuführungen 8 münden in die Mischkammer 3 unterhalb von deren oberster Begrenzung 10. In die Mischkammer 3 eintretende Flüssigkeit wird also von den Mischwerkzeugen 5 und 6 erfaßt und in Richtung der Schwerkraft, also abwärts bewegt, so daß sie nicht in den trockenen Bereich des Zuführschachtes 2 spritzen und dort zu Verklumpungen der Feststoffe führen kann.

In der Mischkammer 3 sind jeweils mehrere, etwa propellerartig ausgebildete, Mischflügel 6a und 5a axial untereinander angeordnet und die Flüssigkeitszuführung 8 zumindest zu dem obersten Mischwerkzeug 5 ist radial und gleichzeitig von außen nach innen schräg von oben nach unten gerichtet, so daß ein Eintritt von Flüssigkeit in den Zuführschacht 2 auch im Bereich der oberen Begrenzung 10 der Mischkammer 3 praktisch ausgeschlossen ist.

Im Bereich der in axialer Richtung unterhalb des obersten Mischwerkzeuges 5 befindlichen weiteren Mischwerkzeuge 6 sind die Flüssigkeitszuführungen 9 oder Zuführdüsen radial und horizontal von außen nach innen insbesondere zur Mitte der Vorrichtung und der Mischkammer 3 hin gerichtet. In diesem Bereich besteht kaum noch eine Gefahr, daß Flüssigkeit auch vertikal nach oben gelangt, zumal sich darüber noch das oberste Mischwerkzeug 5 befindet. Die Mündungen der Flüssigkeitszuführungen 8 und 9 sind dabei jeweils unterhalb der obersten Kante des oder der Mischwerkzeuge 5 und 6 angeordnet, so daß sie bei entsprechender Drehrichtung den auf sie treffenden Flüssigkeitsstrahl nach unten ablenken. Der in Fig. 1 und 2 im mittleren Bereich von seiner Stirnseite her sichtbare Mischflügel 6a wird dabei aufgrund der Drehung der Achse 4 von rechts nach links bewegt, so daß seine Unterseite 6b die auftreffende Flüssigkeit nach unten umlenkt, gleichzeitig aber natürlich mit den Feststoffteilchen vermischt. Da mehrere Mischwerkzeuge 5 und 6 in axialer Richtung untereinander angeordnet sind, ergibt sich trotz dieser Ablenkung der Flüssigkeit nach unten hin eine intensive Vermischung.

Dabei sind in axialer Richtung auch mehrere Flüssigkeitszuführungen 8 und 9 untereinander angeordnet, was der axialen Anordnung mehrerer Mischwerkzeuge 5 und 6 untereinander etwa entspricht, wobei allerdings in den Ausführungsbeispielen untereinander nur jeweils drei Bereiche mit Flüssigkeitszuführungen 8 und 9, aber vier Mischwerkzeuge 5 und 6 vorgesehen sind. Dabei liegen jeweils am Umfang des Mischbereiches der Mischkammer 3 mehrere Zuführöff­ nungen 8 und 9 jeweils auf gleicher Höhe, so daß in axialer Richtung untereinanderliegende Ringbereiche mit jeweils mehreren auf gleicher Höhe befindlichen Flüssigkeitszuführungen 8 und 9 gebildet sind. Somit strömt die Flüssigkeit von mehreren Seiten und in unterschiedlichen Höhen gleichzeitig in die Mischkammer 3 ein und kann dort mit Hilfe der Mischwerkzeuge 5 und 6 intensiv mit dem von oben zugeführten Trockenmaterial vermischt werden.

Die Mischkammer 3 hat dabei eine sie außenseitig umschließende, relativ dicke Wandung 11 mit Öffnungen 8 und 9 als Flüssigkeits­ zuführungen und an der Außenseite dieser Wandung 11 erkennt man einen abgeschlossenen Ringraum 12, der seinerseits mit Abstand zu der Wandung 11 ebenfalls durch eine Wand 13 begrenzt ist. In diesen außerdem natürlich auch nach oben und unten abgeschlossenen Ringraum 12 mündet eine zu der Flüssigkeitszufuhr 7 gehörende Flüssigkeitsleitung 14, die dabei als Druckleitung ausgebildet ist und in der vor der Mündung in den Ringraum 12 eine Druckpumpe 15 angeordnet ist, die den erforderlichen Flüssigkeitsdruck vor allem in dem Ringraum 12 erzeugt, so daß die Flüssigkeit mit einer entsprechenden Strömungsgeschwindigkeit durch die Flüssigkeits­ zuführungen 8 und 9 oder dort eventuell sogar noch angeordnete Düsen in die Mischkammer 3 eingespritzt wird.

Damit der Zuführschacht 2 und die Mischkammer 3 noch besser voneinander getrennt und der Zuführschacht 2 gegenüber Flüssigkeit abgeschirmt wird, ist in beiden Ausführungsbeispielen oberhalb der Mischwerkzeuge 5 und oberhalb der Mischkammer 3 zwischen den Mischwerkzeugen 5 und dem Zuführschacht 2 eine in Zuführrichtung der Feststoffe, also vertikal nach unten wirkende Förderschnecke 16 angeordnet, die den im wesentlichen trockenen Zuführschacht 2 also von dem nassen Mischbereich der Mischkammer 3 trennt, so daß trotz des abwärts strömenden Feststoffes keine Flüssigkeit in den Zuführschacht 2 gelangen kann, selbst wenn innerhalb der Mischkammer 3 ein erhöhter Druck und eine starke Verwirbelung stattfindet. Die Förderschnecke 16 füllt diesen Zuführbereich auch in axialer Richtung so vollständig aus und bewirkt eine zwangsweise Abwärtsbewegung, daß auch gegen ihre Unterseite hochspritzende Flüssigkeit dieses Hindernis nicht überwinden kann.

Während im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 eine mehrgängige Förderschnecke vorgesehen ist, ist im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 und 3 die Förderschnecke 16 gewissermaßen unterbrochen, besteht also aus einzelnen Schneckengangstücken 16a, die in axialer Richtung übereinander und gemäß Fig. 3 in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind und zwischen denen axiale Zwischenräume 17 frei sind, die jedoch - in axialer Richtung gesehen - verschlossen sind, weil sich die Schneckengangstücke 16a in dieser Richtung gesehen gemäß Fig. 3 jeweils etwas überdecken und überlappen. Somit wird trotz dieser Unterbrechungen ein im wesentlichen gegen ein Hochspritzen von Flüssigkeit dichter Abschluß erreicht, der aber trotzdem die trockenen Feststoffe von oben nach unten durchläßt und unter Umständen erforderlichen­ falls sogar zwangsweise abwärts fördert.

In beiden Ausführungsbeispielen ist die Förderschnecke 16 koaxial auf einer Fortsetzung der als Antriebswelle dienenden Achse 4 für die Mischwerkzeuge 5 und 6 angeordnet, so daß sie mit demselben Antriebsmotor 18 in Rotation versetzt wird, mit welchem auch die Mischwerkzeuge 5 und 6 angetrieben werden. Die Drehrichtung ist dabei so gewählt, daß die Förderschnecke 16 in vertikaler Richtung abwärts fördert.

Der Antriebsmotor 18 für die Mischwerkzeuge 5 und 6 und somit auch die Förderschnecke 16 ist dabei unterhalb der Mischkammer 3 angeordnet, so daß die Achse 4 nicht den Zuführschacht 2 beeinträchtigt oder teilweise ausfüllt.

In beiden Ausführungsbeispielen erkennt man außerdem im oberen Bereich des Zuführschachtes 2 für die Feststoffe eine etwa horizontal angeordnete Dosierschnecke 19, mit welcher die Feststoffe in der richtigen Menge für die gewünschte Mischung dosiert und dem Zuführschacht 2 zugeführt werden.

Die Verbindung des vertikalen Zuführschachtes 2 mit der Mischkammer 3 und einem an deren Oberseite hochstehenden Stutzen 20 ist in beiden Ausführungsbeispielen luftdicht durch eine umlaufende Manschette 21 abgeschlossen. Somit kann an dieser Stelle keine zusätzliche Luft in die Mischung eingetragen werden. Dabei erweist sich die Förderschnecke 16 zusätzlich als vorteilhaft, wenn oberhalb von ihr ein gewisser Stau an Werkstoff bewirkt wird, von welchem die Förderschnecke 16 jeweils etwa so viel Material nach unten bringen kann, wie von der Dosierschnecke 19 zugeführt wird. Ein derartiger oberhalb der Förderschnecke 16 auf dieser befindlicher Stau an Trockenmaterial vermindert noch weiter den Zutritt von Luft zu der Mischung.

Unterhalb des Mischraumes oder der Mischkammer 3 bzw. unterhalb der Mischwerkzeuge 6 erkennt man noch koaxial auf der gleichen Achse 4 eine Dispergiereinrichtung 22, mit welcher die Mischung noch stärker intensiviert werden kann, bevor sie die Mischvor­ richtung 1 an einem Auslaß 23 verläßt.

Die Mischvorrichtung 1 dient zum Vermischen von Trockenmaterial oder rieselfähigen Feststoffen mit wenigstens einer Flüssigkeit, wobei die Feststoffe durch einen vertikalen, etwa zentralen Zuführschacht 2 zu einer Mischkammer 3 geleitet werden, in der um eine vertikale Achse 4 rotierende Mischwerkzeuge 5 und 6 und seitliche Flüssigkeitszuführungen 8 und 9 vorgesehen sind. Damit die Flüssigkeit von der Mischkammer 3 nicht in den Zuführschacht 2 zurückspritzen und dort zu Verklumpungen führen kann, können entweder das oder die Mischwerkzeuge 5 als in vertikaler Förderrichtung der Feststoffe von oben nach unten wirksame Flügel ausgebildet sein oder derartige Flügel aufweisen oder es kann oberhalb der Mischwerkzeuge 5 oder der Mischkammer 3 zwischen den Mischwerkzeugen 5 und dem Zuführschacht 2 eine in Zuführ­ richtung der Feststoffe nach unten wirkende, den dort vorhandenen Querschnitt ausfüllende Förderschnecke vorgesehen sein, die den im wesentlichen trockenen Zuführschacht 2 von dem nassen Mischbereich der Mischkammer 3 trennt und abschirmt oder beide Maßnahmen können kombiniert sein. Dabei ist der Bereich oberhalb der Mischwerkzeuge 5 und 6 von einer Flüssigkeitszufuhr frei.

Claims (16)

1. Mischvorrichtung (1) zum Vermischen von pulver- und/oder körnigen Partikeln oder dergleichen rieselfähigen Feststoffen mit wenigstens einer Flüssigkeit, mit einem vertikalen, etwa zentralen Zuführschacht (2) für die Feststoffe und mit wenigstens einem um eine vertikale Achse (4) rotierenden Mischwerkzeug (5, 6) sowie mit einer seitlichen Flüssigkeits­ zufuhr (7), dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Mischwerkzeuge (5) als in vertikaler Förderrichtung der Feststoffe von oben nach unten wirksame Flügel ausgebildet sind oder derartige Flügel aufweisen und daß die Flüssigkeits­ zufuhr zu dem Mischraum (3) schräg oder radial von der Seite her im Förderbereich der Mischwerkzeuge (5, 6) angeordnet und der Bereich oberhalb der Mischwerkzeuge (5, 6) von einer Flüssigkeitszufuhr frei ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere etwa propellerartig ausgebildete Mischflügel (6a) und Mischwerkzeuge axial untereinander angeordnet sind und die Flüssigkeitszuführung (8) zumindest zu dem obersten Mischwerkzeug (5) radial und insbesondere gleichzeitig von außen nach innen schräg von oben nach unten gerichtet und/oder eine Umlenkung für die Flüssigkeit in eine zumindest schräg abwärts gerichtete Strömungsrichtung vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der in axialer Richtung unterhalb eines obersten Mischwerkzeuges (5) befindlichen weiteren Misch­ werkzeuge (6) angeordnete Flüssigkeitszuführungen (9) oder Zuführdüsen radial und horizontal von außen nach innen, insbesondere zur Mitte der Vorrichtung hin, gegebenenfalls auch zusätzlich schräg nach unten, gerichtet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen der Flüssigkeitszuführungen (8, 9) jeweils unterhalb der obersten Kante des oder der Mischwerkzeuge (5, 6) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in axialer Richtung mehrere Flüssigkeits­ zuführungen (8, 9) untereinander angeordnet sind und daß jeweils am Umfang des Mischbereiches mehrere Zuführöffnungen insbesondere auf gleicher Höhe liegen, so daß in axialer Richtung untereinanderliegende Ringbereiche mit jeweils mehreren Flüssigkeitszuführungen angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die das oder die Mischwerkzeuge enthaltende Mischkammer (3) eine sie umschließende Wandung (11) mit Öffnungen als Flüssigkeitszuführungen (8, 9) hat und daß an der Außenseite dieser Wandung (11) ein abgeschlossener Ringraum (12) vorgesehen ist, in den eine Flüssigkeitsleitung (14), insbesondere eine Druckleitung mündet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckleitung (14) für die Flüssigkeit vor ihrer Mündung in den Ringraum (12) eine Druckpumpe (15) angeordnet ist.

8. Vorrichtung insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Misch­ werkzeuge (5) oder der Mischkammer (3) zwischen den Mischwerkzeugen (5) und dem Zuführschacht (2) für die Feststoffe eine in Zuführrichtung der Feststoffe wirkende Förderschnecke (16) angeordnet ist, die den im wesentlichen trockenen Zuführschacht (2) von dem nassen Mischbereich trennt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (16) unterbrochen ist und aus in axialer Richtung übereinander und in Umfangsrichtung gegeneinander versetzten Schneckengangstücken (16a) besteht, zwischen denen axiale Zwischenräume frei sind, die sich in axialer Richtung gesehen jeweils vorzugsweise überdecken.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (16) koaxial auf einer Fortsetzung der Achse (4) für die Mischwerkzeuge (5, 6) angeordnet und von dem Antriebsmotor (18) für die Mischwerkzeuge (5, 6) mit antreibbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (18) für die Misch­ werkzeuge (5, 6) unterhalb der Mischkammer (3) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Bereich des Zuführschachtes (2) für die Feststoffe eine insbesondere etwa horizontal angeordnete Dosierschnecke zum Zuführen und Dosieren der Feststoffe mündet.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des vertikalen Zuführ­ schachtes (2) mit der Mischkammer (3) luftdicht abgeschlossen ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die oberhalb der Mischkammer (3) angeordnete Förderschnecke in den Zuführschacht nach oben verlängert ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Mischraum in axialer Richtung von oben nach unten konisch erweitert und die radiale Erstreckung der Mischwerkzeuge insbesondere entsprechend zunimmt.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Mischraumes (3) eine koaxial auf der gleichen Achse (4) angeordnete Dispergiereinrichtung (22) angeordnet ist.