DE2406874A1

DE2406874A1 - Mixer, esp. for particulate solid materials - using mechanical vibration and air-blast stirring in a sealed vessel

Info

Publication number: DE2406874A1
Application number: DE19742406874
Authority: DE
Inventors: Bernd Federhen
Original assignee: KLEIN ALB KG; Alb Klein KG
Current assignee: Alb Klein GmbH and Co KG
Priority date: 1974-02-13
Filing date: 1974-02-13
Publication date: 1975-08-21
Also published as: DE2406874C2

Abstract

A mixer consists of a mechanically vibrated sealed pressure vessel having closeable pipe connections for the introduction and removal of the materials to be mixed and for the injection of stirring air jets and mixture additives. The latter are located in the base of the vessel and at a higher level in its wall. The mixer can be filled, operated and emptied into a series of transport containers without the emission of dust or vapours into the atmosphere.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Mischen von GUtern Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen von Gütern in einem schwingbaren Behalter mit an dessen Boden vorgesehener Zuführung fUr in das Behölterinnere gerichtete Blasluft sowie ein damit durchführbares Verfahren zum Mischen durch Vibration und das bewegte Mischgut durchsetzende Blasluft. Device and method for mixing goods The invention relates to a device for mixing goods in a swingable container with on Bottom intended supply for blown air directed into the interior of the container as well a process that can be carried out with it for mixing by vibration and the moving material to be mixed penetrating blown air.

Eine derartige Vorrichtung ist als Granulatmischer bekannt, dessen zylindrischer Behälter von einem Vibrotions motor in Schwingungen versetzt wird. In die im Bodenzentrum in den Behälter fUhrende Granulat-Austragsleitung wird ein Blasluftstrom radial eingebracht, der nach dem öffnen eines am Behälterboden angebrachten Ventils der Austragsleitung das durüberstehende Granulat durchdringt und nach oben frei entweicht. Um den Behälter leeren zu können, muß das bodennahe Ventil geschlossen, anschließend der Blasluftstrom unterbrochen und der Vibrationsmotor abgestellt werden. Nach dem erneuten Öffnen jenes bodennahen sowie eines weiteren, unterhalb der Luftstromzuleitung angeordneten und wdhrend des Blasvorganges geschlossenen Ventils kann das Granulat de@ Behölter entzogen werden. Such a device is known as a granulate mixer, its cylindrical container is set in vibration by a vibrotion motor. In the granulate discharge line leading into the container in the bottom center, a Blown air flow introduced radially, which is attached to the bottom of the container after opening The discharge line valve penetrates the protruding granulate and moves upwards escapes freely. In order to be able to empty the container, the valve close to the floor must be closed, then the blown air flow is interrupted and the vibration motor switched off. After reopening the one close to the ground and another one below the air flow feed line arranged and during the Blowing process closed valve the granulate can be removed from the container.

Sowohl die Art der Luftzuführung als auch die geschilderten Austragsumstände bringen erkennbar erheblice Nochteile mit sich. Both the type of air supply and the described discharge circumstances bring noticeably erheblice still parts with them.

Bei anderen Mischvorrichtungen erfolgt das Mischen des Haufwerks oder Mischgutes wtihrend der Rotation von Mischtromaeln, das Entleeren durch Öffnungen in der Seitenwand oder i. Boden. Auch sind kippbare Mischbehölter Ublich. Diesen Mischern haften ebenfalls Mangel an; Mischer mit rotierenden Trommeln oder Mischwerkzeugen unterliegen starkem Verschleiß durch abrasiv Stoffe, auch bleibt das Abdichten der Mischerwellen problematisch. In other mixing devices, the pile is mixed or mixed material during the rotation of the mixing drum, emptying through openings in the side wall or i. Floor. Tiltable mixing containers are also common. This one Mixers are also deficient; Mixers with rotating drums or mixing tools are subject to heavy wear from abrasive substances, the sealing also remains the Mixer shafts problematic.

Schw@ngmischer mit Exzenterantrieb zeigen gute Mischleistungen, gen, jedoch ist die Abförderung des Mischgutes aus dem nur nach oben offenen Behälter lediglich durch Kippen möglich, wobei sich Staub und Dünste ausbreiten. Vibration mixers with eccentric drive show good mixing performance, gen, however, the mixed material is removed from the container, which is only open at the top only possible by tilting, with dust and fumes spreading.

Schwingmischer mit Unwuchtmotoren durchfahren beim Auslauf einen Resonanzbereich, in welchen das Geröt sehr weite Schwingungen ausführt, die Spannvngsspitzen hervorrufen. Bei hohen Leistungen, iXo. kurzen Mischzeiten, durchfahren diese Mischer oft die Resonanzbereiche, was die efahr von Dauerbrüchen nit sich bringt. Begrenzt san den Auslauf durch Bremsmotoren oder Begenstrombremsung, so wird der Antrieb zu aufwendig. Vibrating mixers with unbalance motors pass through one at the outlet Resonance range in which the device performs very wide vibrations, the voltage peaks cause. With high performance, iXo. short mixing times, these mixers pass through often the resonance ranges, which doesn’t bring the risk of fatigue fractures. Limited If brake motors or counter-current braking are used to stop the drive, the drive will too expensive.

Zudem erfordern die beschriebenen Schwingmischer Mischroumeinbauten zur Teilung der Mischgutströme, zu deren Verwirbelung und Zusommenführung. In addition, the vibrating mixers described require built-in mixing rooms for dividing the mix streams, for their swirling and converging.

Bei verschiedenen Zweigen der Verfahrenstechnik werden Stoffe verwendet, die zum Teil gesundheitlich bedenklich sind und fUr die Umgebung eine Schmutz- und Geruchsbelästigung darstellen; diese Stoffe können sowohl bei. Mischen und Entleeren als auch beim Transport aus dem Mischgut austreten. In various branches of process engineering, substances are used some of which are hazardous to health and pollute and pollute the environment Represent odor nuisance; these substances can be used in both. Mixing and emptying and emerge from the mix during transport.

Das Entleeren der bekannten Mischer erfolgt vornehmlich in Behälter und Transportwagen. Dies zu unterbinden ist bereits vorgeschlagen worden, die Mischer Über den nochfolgenden Verarbeitungsaggregaten anzuordnen, denen das Mischgut Ueber Rutschen oder Schurren zufließt. Beschickt mon nun mehrere Maschinen aus einem Mischer mittels Rutschen, so bleibt die Möglichkeit fUr die Anordnung der Maschinen eng begrenzt. The known mixers are mainly emptied into containers and trolleys. To prevent this, it has already been proposed to use the mixer To be arranged over the following processing units, which the mix over Slipping or purring flows. Now mon feeds several machines from one mixer by means of sliding, the possibility for the arrangement of the machines remains narrow limited.

Bei allen dargestellten Tronsportartn bestimmen nicht wirtschaftliche und technologische Gesichtspunkte die Maschinenanordnung sondern die Gegebeneheiten der Transportwege. In all of the tron sports shown, economic ones do not determine and technological aspects, the machine arrangement but the conditions the transport routes.

Als Aus lag sich hier die pneumatische förderung anbieten, in deren Druckbehälter das Mischgut aus dem Mischer eingebracht wirdt bs können sowohl senkrechte,als auch geneigte oder horizontale Strecken bedient werden. Nochteilig ist bei diesen Anlagen jedoch, daß klebrige MischgÜter schlecht aus dem Druckbehulter in die Förderleitung ausfließme und zum Teil bereits an der Rutsche zwischen Mischer und Druckbehalter hängen bleiben. Pneumatic conveying was an option here, in which Pressure vessel the mix is brought in from the mixer bs can be both vertical and inclined or horizontal stretches can also be served. There is still a share in these Systems, however, that sticky mixed goods badly from the Druckbehulter into the delivery line outflow and partly already on the chute between mixer and pressure vessel get stuck.

Angesichts dieser Gegebenbeiten hat as sich der Erfinder zum Ziel gesetzt, die aufgezeigten Nachteile bekannter Mischer und Mischanlagen zu beheben, zu. einen den starken Verschleiß, die mangelhafte Abdichtung gegeneinanderlaufender Teile, das Austreten von Staub und Dunsten bei. Entleeren und Transport sowie ein aufwendiges Reinigen au Mischer selbst zu unterbinden, und zum anderen die sich aus dea nachfolgenden Transport ergebeßden Schwierigkeiten zu mindern, beispielsweise die unflexible Bauweise, die ungünstigen Übergänge vom druckgefäß zur Förderl@itung, die Trennung von Misch-uund Transportgerät. Di. Abhilfe soll zudem durch ein baulich ein faches sowie in Betrieb und Wartung günstiges Gerät gebracht werden. In view of these circumstances, the aim of the inventor is to be set to eliminate the identified disadvantages of known mixers and mixing plants, to. one the heavy wear, the poor sealing against each other Parts, leaking of dust and fumes. Emptying and transport as well as preventing time-consuming cleaning of the mixer itself, and on the other hand to alleviate the difficulties arising from the subsequent transport, for example the inflexible construction, the unfavorable transitions from the pressure vessel for conveying, the separation of mixing and transport equipment. The remedy is supposed to In addition, it is a structurally simple device that is inexpensive to operate and maintain to be brought.

Zur Lösung dieser Aufgabe fUhrt der Gedanke, den Behalter der eingangs beschriebenen Vorrichtung als geschlossenes Druckgefäß mit jeweils sperrbaren gesonderten Leitungen für das Mischgut einerseits und die Blasluft und/odcr ein weiteres Druckmedium anderseits auszubilden. An jweils zwei einander gegenüberliegenden Seiten des - bevorzugt zylindrischen - Behalters sind erfindungsgemäß Ventile od. dgl. To solve this problem, the idea of using the container at the beginning described device as a closed pressure vessel with each lockable separate Lines for the mix on the one hand and the blown air and / or a further pressure medium on the other hand to train. On two opposite sides of the - according to the invention, valves or the like are preferably cylindrical.

Sperrorgane zur Zuführung bzw. Ableitung des Mischgutes vorgeschen, wobei zumindest das Zuführventil durch ein elastisches Zwischeng###d mit dem Behälter verbunden.Locking devices for the supply or discharge of the mix are in front, wherein at least the supply valve through an elastic intermediate ### d with the container tied together.

Es liegt in Rahmen der Erfindung, daß in dem Behalter das eingebrachte Gut durch Vibration und in dieses b@wegte Gut eingeleitete Blasluft gemischt wird, welche etwa parallel zur Hauptachse des halters eindringt und zwar sowohl während als auch nach dei Mischvorgang; diese Blasluft baut in des Behälter einen Überdruck auf, mit dessen Hilfe das gemfschte Gut aus dem Mischb@hälter hinaus in die anschließende Förderleitung geschoben zu werden Verlag. It is within the scope of the invention that the introduced into the container Well mixed by vibration and blown air introduced into this b @ wegte well, which penetrates approximately parallel to the main axis of the holder, both during as well as after the mixing process; this blown air builds an overpressure in the container with the help of which the merged goods from the mixing container out into the subsequent Publisher to be pushed delivery line.

Noch einem anderen Merkmal der Erfindung kann mit oder statt der Blasluft Gas oder eine Flussigkeit in das Mischen gut eingedüst werden, diese Blasmedien können entweder nuw-der ausschließlich zur Unterstutzung der Mischung und Förderung dienen oder zumindest teilweise eine einzubringende Stoffkomponente darstellen. In beiden Fällen weiten die aufsteigenden oder radial eindringenden Strahlen im Mischgut Kanäle auf, welche dank der Uberlagernden Vibrationsbewegungen kurz nach dem Enstehen wieder zusammenfallen und so den Mischvorgang fördern. Yet another feature of the invention may be used with or in lieu of the Blown air, gas or a liquid are injected well into the mixing, these blowing media can either nuw-der solely to support the mix and promotion serve or at least partially a substance component to be introduced represent. In both cases, the ascending or radially penetrating ones widen Radiate channels in the mix, which thanks to the superimposed vibration movements collapse again shortly after they have formed and thus promote the mixing process.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtungeströmt das Druckmedium aus einer Mehrzahl verteilter BlasdUsen in den Behälterraum und erhalt so - entgegen vorbekannten Mischern -die Austragsleitung fur das Mischgut Uber ihren gesamten Querschnitt funktionsföhig; dies aber ist die Voraussetzung fur die Möglichkeit, des Mischgut auch während des Einblasens durch den entstehenden Druck ausschieben zu lassen. In the device according to the invention, the pressure medium flows out a plurality of distributed nozzles in the container space and thus receive - against known mixers -the discharge line for the mix over their entire Cross-section functional; but this is the prerequisite for the possibility of the mix even while it is being blown in due to the pressure generated allow.

Als besonders günstig hat es sich erwiesen, die neue Misch- und Fördervorrichtung als vollautomatisches Glied in eine Förderleitung einzuordnen, beispielsweise als selbstgesteuerten Druckbehälter, dessen Blasdüsen - nach einem anderen Merkmal der Erfindung - durch ine bei Druckabfall il Behalter auszulasende Signal.inrichtung stillgesetzt worden. The new mixing and conveying device has proven to be particularly favorable to be classified as a fully automatic link in a delivery line, for example as self-controlled pressure vessel, its blow nozzles - according to another feature of the Invention - by a signal device to be read out in the event of a pressure drop il container been shut down.

Der so ausgestaltete Mischer bietet sich somit auch als Fördergerät in einem geschlossenen System an; Staub und Dunste treten hierbei nicht aus. Als besonderer Vorzug muß angeschen werden, daß erprobungsgemäß ohne Schwie rigkeiten verschiedene Stoffe im Verhältnis fest t fest, fest : flussig und fluselg : flussig gemischt werden, was den Ein satz bereich fUr die Vorrichtung stark erweitert. The mixer designed in this way can also be used as a conveyor device in a closed system; Dust and fumes do not escape here. as A special advantage must be given that it has been tested without difficulties different substances in the ratio solid t solid, solid: liquid and fluffy: liquid can be mixed, which greatly expands the area of application for the device.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Auführungsbeisp@els sowie anhand der Zeichnung, deren einzige Figur den geschnittenen Aufriß einer Mischvorrichtung in schemctischer Darstellung erkennen läßt. Further advantages, features and details emerge from the following description of a preferred Auführungsbeisp @ els as well as based on Drawing, the only figure of which is the sectional elevation of a mixing device in schematic representation can be recognized.

Einen zylindrischen Mischbehälter R mit vertikaler Hauptachse V schließt nach oben hin ein haubenartiger Deckel 2 ab, der 11 Bereich von Flanschen 4 iit dem Mischbehälter R fest werbunden und etwa zu Reinigungszwecken abnehmbar ist. Ein aufgesetzter Stutzen 5 aus elastischem Werkstoff umgibt eine zentrisch Ausnehmung 6 des Deckels 2 und verbindet letzteren mit einem Quefschventil als Einlaufverschluß 7 . Über diesem ist ein verschließbarer FUlltrichter 8 zur Einleitung von Misch, gut C angedeut.t sowie ein Ausblasrohr 9. A cylindrical mixing container R with a vertical main axis V closes towards the top a hood-like cover 2, the 11 area of flanges 4 iit the mixing container R is firmly advertising and can be removed for cleaning purposes. An attached connector 5 made of elastic material surrounds a central recess 6 of the lid 2 and connects the latter with a pinch valve as an inlet closure 7th Above this is a closable hopper 8 for introducing mixing, well C indicated and a blow-out pipe 9.

Der .it der Behälterwandung lo einstückige Behölterboden 11 w@@@ ebenfalls eine zentrale Öffnung 14 auf mit an der Behälteraußenseite anschließendem Quetschventil 7@ als Auslaufverschluß. Sowchl dieser als auch der einlavfverschlvß 7@ werden in Abhdngigkeit von den zu mischenden Kompenenten ausgewählt; statt der Quefschvemtile Können auch Klappen, Kegelverschlüsse, Schieber od.dgl. Organe Verwendung finden. The container bottom, which is one-piece with the container wall 11 w @@@ also a central opening 14 with a subsequent on the outside of the container Pinch valve 7 @ as an outlet closure. Both this and the Einlavfverschlvß 7 @ are selected depending on the components to be mixed; Instead of the Quefschvemtile Can also flaps, cone locks, slides or the like. Organs use Find.

Unterhalb des Auslaufverschlusses 7 findet sich ein Lufteinlaß 15 zur rodialen Einschleusung von Dosierluft Q. An den Lufteinloß 15 ist in axialer Richtung ein elastisches Zwischenrohr 16 angeschlossen, welches andernends in eine - nicht erkennbare - Förderleitung münd Am Behälterboden 11 sitzen über einer Zuleitung 17 beaufschlagbare Düsen 18; weitere Sprühorgane 19 sind etwe in halber Behälterhähe @ in der der Behälterwandun@ 10 vorgeschen. An air inlet 15 is located below the outlet closure 7 for the rodial introduction of metering air Q. The air inlet 15 is in an axial direction Direction of an elastic intermediate tube 16 connected, which at the other end in a - Unrecognizable - conveying line münd At the bottom of the container 11 sit over a feed line 17 nozzles 18 which can be acted upon; further spray elements 19 are etwe halfway up the container @ in front of the container wall @ 10.

Seitlich des Mischbehälters R sind an einen Kragen 50 seitliche Unwuchtantriebe 51 erkennbar sowie zwischen jenem Kragen So und ein Stönderrahien 54 mehrere Federn 55, mittels deren der Mischbehalter R a. Ständerrahaen 54 gelagert ist. To the side of the mixing container R are lateral unbalance drives on a collar 50 51 recognizable and between that collar So and a stand frame 54 several feathers 55, by means of which the mixing container R a. Ständerrahaen 54 is mounted.

Die Antrieb. 51 werden bei geschlossenem unteren Quetschventil 7a und offenem Einlaufverschluß 7e eingeschaltet. Anschließend erfolgt die Einfüliung des zu mischenden Gutes C Uber den Trichter 8 in den Mischbehälter R.The drive. 51 are closed with the lower pinch valve 7a and open inlet closure 7e switched on. This is followed by the introduction of the material to be mixed C via the funnel 8 into the mixing container R.

Ist der Mischbehälter mit einer Charge C1, gefullt, eird der Trichter 8 automatisch geschlossen. Nunmehr öffnen sich die Süsen 18, deren austretende Mediumstrahlen die von den Antrieben 51 in Vibration versetzte Charge C1 etwa lotrecht zu einer gedachten Rotationsebene schneides. In d.r Zeichnung sind Düsen 18 in Schräglage erkennbar, deren Strahlen einander etwa in halber Behäterhöhe h schneiden. Diese Strahlen verursachen eine starke Verwirbelung des Haufwerks.C1. If the mixing container is filled with a batch C1, the funnel is opened 8 automatically closed. Now open the lips 18, their exiting medium jets the batch C1 set in vibration by the drives 51 is approximately perpendicular to one imaginary plane of rotation cutting. In the drawing, nozzles 18 are in an inclined position recognizable, the rays of which intersect at about half the height of the container h. These Jets cause a strong turbulence in the pile. C1.

Zusätzlich können auch Medienstrahlen durch die Umfangsdüsen 19 erzeugt werden.In addition, media jets can also be generated by the peripheral nozzles 19 will.

Die einströ@ende Luft - oder ein anderes Strömungsmedium -baut in dem geschlossenen Mischbehälter R eine@ Druck auf, der das gemischte Gut C2 nach dem Öffnen des unteren auslaß verschlusses )7a über des Zwischenrohr 16 in die Förderleitung drückt. Durch Steuerung der Luftmange Q em Lufteinlaß 15 wird zum einen die Materiallast der Förderung bestimmt, zum anderen jegliche Pfropfenbildung hintangehalten. The incoming air - or another flow medium - builds in the closed mixing container R a @ pressure, which the mixed material C2 after the opening of the lower outlet closure) 7a via the intermediate pipe 16 into the delivery line presses. By controlling the amount of air Q em air inlet 15, on the one hand the material load is increased the promotion determined, on the other hand, any plug formation prevented.

Nach der - durch die Schwingungen des M@schbehälters R begünstigte - Abfarderung des gemischten Ortes C2 sinkt der Druck im Mischbehälter R ab. Dieser Druckabfall löst ein Signal aus, das die Zufuhr in den Zuleitungen 15,17 drosselt, den unteren Auslaß 7a schließt und den Einlaß öffnet. According to the - favored by the vibrations of the M @ schbehälters R. - Demand from the mixed location C2, the pressure in the mixing tank R drops. This A pressure drop triggers a signal that throttles the supply in the supply lines 15, 17, the lower outlet 7a closes and the inlet opens.

Die eingeleitete Luft- , Gas- oder Flüssigkeitsmenge U kann in Abhangigkeit von den Gegebenheiten des Misch- und Fördervorganges teilweise oder insgesamt durch das ober. The amount of air, gas or liquid U introduced can depend on of the circumstances of the mixing and conveying process partially or entirely the upper.

Ausblasrohr 9 abgeleitet, gefiltert und neutralisiert sowie gegebenenfalls erneut - in geschlossenem Kreislauf - einem Verdichter zugeführt werden.Exhaust pipe 9 derived, filtered and neutralized and, if necessary be fed again - in a closed circuit - to a compressor.

Als weitere Vorteil. sind bei Betrachtung des Ausfuhrungs beispiels zum einen der einfache Aufbau der Vorrichtung aus im wesentlichen handelsübilchen Teilen sowie zum enderen die ohne Schw@@rigkeiten dvrchführbare Autematisation erkennher. As another benefit. are when considering the exemplary embodiment on the one hand, the simple structure of the device from essentially commercially available pieces Parts as well as recognizing the automation that can be carried out without difficulties.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Device for mixing goods in a swingable container with a feed provided on its bottom for the inside of the drill shoulder Blown air, characterized by a closed pressure vessel with each lockable separate lines (8.16 and 9.173 for the mix (C) on the one hand and the Blown air (U) and / or another medium on the other hand formed container (R).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the container bottom (11) and / or in the container wall (10) separate blow nozzles (1 @, 19) or the like. Sprühorgane are distributed for a Druckmsdium and / or a mixing component.

3. Apparatus still claim 1 or 2, d @ characterized in that the blow nozzle (18, 19) with supply lines (17) for compressed air, gas, liquids or the like. Media are connected.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the air nozzles (18, 19) and / or air supply elements arranged in the lines (8, 16) (15) by a signaling device that can be triggered in the event of a pressure drop inside the container is, can be shut down.

5. Apparatus according to claim 4, characterized by an air supply line (15) Qm output of the outlet closure (7a) of the container (R) for dosing the Mix load (C2) in the extracting stream.

6. The device according to at least one of claims 1 to 5, characterized marked that on two opposite sides of the container (R) Ve @ tile ca or 7)) or the like. Blocking organs for the supply or

Discharge of the mixed material (C or c2) are provided and at least the supply valve is connected to the container by an elastic intermediate member (5) is.

7. The device according to at least one of claims 1 to 6, characterized characterized in that outside of the feed valve (7 @) a subsequent to that Blow-out pipe (9) or the like. for the media.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that that it is part of a delivery line.

9. Procedure to. Mixing of goods by vibration in an oscillating Container and blown air permeating the material being mixed, thereby marked, that the supply of blown air (U) during and still the mixing process while generating an overpressure in the container (R) takes place.

lo. Method according to claim 9, characterized in that. the overpressure the mixed material (c2) in a delivery line (16) or the like. presses.

11. V @ rfahren according to claim 9 or lo, characterized in that gas or a liquid is injected into the material to be mixed (C1) with or instead of the blown air.

L e r s e i t e