DE2450976A1 - Verfahren bzw. vorrichtung zum mischen und/oder granulieren von pulverfoermigen bzw. koernigen substanzen mit mindestens einer fluessigkeit - Google Patents

Verfahren bzw. vorrichtung zum mischen und/oder granulieren von pulverfoermigen bzw. koernigen substanzen mit mindestens einer fluessigkeit

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DE2450976A1
DE2450976A1 DE19742450976 DE2450976A DE2450976A1 DE 2450976 A1 DE2450976 A1 DE 2450976A1 DE 19742450976 DE19742450976 DE 19742450976 DE 2450976 A DE2450976 A DE 2450976A DE 2450976 A1 DE2450976 A1 DE 2450976A1
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    • B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
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Description

Unser Zeichen
Our Ref.
U/p 7990
(-3AUlAHIX ?AIiIi-Tf A.G., Ί2, Alpenstra.ße, Zug (Schweiz)
Verfahren bzw. Vorrichtung zum Nischen und/oder Granulieren von pulverförmigen bzw. körnigen Substanzen mit -mindestens einer Flüssigkeit
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Hischen und/oder Granulieren von pulver- bzw. staubförmigen oder körnigen Substanzen mit mindestens einer Flüssigkeit in einem kontinuierlichen Prozeß, wobei das Material"bzw. Mischgut in einem Behälter von oben nach unten bewegt wird und an mindestens einer Stelle des Behälters verwirbelt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren bzw. eine verbesserte Vorrichtung zum Durchführen des verbesserten Verfahrens aufzuzeigen. Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Verwirbelung bei gleichzeitiger Verringerung der Dichte der Masse der Substanz erzeugt. Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu einer sehr gleichförmigen Vermischung von pulverförmigen bzw. staubförmigen oder körnigen Substanzen mit einer oder mehreren Flüssigkeiten oder aber ev. zu einer hervorragenden Granulation, wobei feine pulverförmige Partikel.
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in größere Körner geformt werden und mit Hilfe eines Bindungsmittels zusammengehalten werden, welches normalerweise während des Prozesses zugeführt wird.
Die Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht im wesentlichen aus einem Behälter, in welchem Mittel zur Verwirbelung an mindestens einer Stelle angeordnet sind, wobei das Haterial dann von der Oberseite des Behälters zur Behälterunterseite bewegt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dabei dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter v/enigstens einen Wirbelraum zum Verwirbeln des Materials aufweist, wobei der Querschnitt dieses Wirbelraumes sich gegenüber dem Querschnitt des Einlasses in den Wirbelraum verändert. Bei einer bevorzugten Ausführungsform nimmt der Querschnitt des Wirbelraumes zunächst zu und im Anschluß daran wieder ab. Falls die Vorrichtung eine Vielzahl von Vürbelräumen aufweist, von denen dann jeweils einer unter dem anderen angeordnet ist, kann entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung der Querschnitt des Auslasses eines jeden Wirbelraumes gleich dem Querschnitt des Einlasses sein.
In besonderen Fällen mit einer Reihe von untereinander angeordneten Wirbelräumen kann der Querschnitt eines jeden Wirbelraumes über dio gesamte Höhe gleichbleibend sein. Es ist jedoch auch möglich, daß jeder Wirbelraum zunächst über einen Teil der Wirbelraumhöhe in seinem Quer-
der =
schnitt zunimmt und daß/Querschnitt dann im Anschluß daran konstant
bleibt.
Die Vorrichtung weist weiterhin eine Welle auf, die in der Symmetrieachse des Behälters angeordnet und im Behälter drehbar gehaltert ist, wobei dann an der Stelle eines jeden Wirbelraumes an der Welle wenigstens ein Satz von Schlag- oder Rührelementen vorgesehen ist, um das Material zu verwirbeln. Die Rührelemente können dabei so an der Welle gehaltert
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— O —
sein, daB sie um ihre eigene Achse drehbar sind; außerdem ist es möglich, die Rührelemente im Bedarfsfall jeweils gruppenweise an einer bestimmten Höhe der Welle um den Umfang der Welle herum verteilt anzuordnen.
Ferner ist es entsprechend der vorliegenden Erfindung möglich, an den Stellen jedes Wirbelraumes eine oder mehrere Öffnungen in der Behälterwandung vorzusehen, um Gas, z.B. Luft, in den Behälterraum einzublasen, wobei diese Öffnungen bzw. Verbindungen vorzugsweise am Umfang der Behälterwandung verteilt s.ind. Entsprechend einer weiteren Äusführungsform der Erfindung ist mindestens ein axialer Kanal am unteren Ende der Welle vorgesehen, wobei dieser Kanal in eine Abgabeeinrichtung mündet, die an der 'Welle vorgesehen ist, so daß eine Flüssigkeit bzw. ein flüssiges Material, welches durch diesen Kanal in einen oder mehrere Wirbelräume zugeführt wird unter Druck an die behandelte Substanz bzw. an das behandelte Mischgut abgegeben wird.
Die Erfindung wird im folgenden im Zusammenhang mit den Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Axial- bzw. Längsschnitt durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung, wobei der Teilcbs Behälters oberhalb des oberen Behälterabschlusses entsprechend der Schnittlinie I-I der Fig. 2 wie- : dergegeben ist;
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3-4 entsprechende Axialschnitte des unteren Teils der Vorrichtung bei verschiedenen Ausführungsformen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem Behälter 1, deren Umfangswand 2 am unteren Teil bzw. Ende des Behälters so geformt ist, daG zwei Wirbelräume 3a und 3b (Vortex Spaces) im Behälter 1 gebildet
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sind. Es versteht sich, daß die Zahl von zwei Wirbelräumen nicht zwingend vorgeschrieben ist, wobei der Querschnitt des Behälters 1 oberhalb der Wirbelräume sich entweder konisch erweitern oder aber zylindrisch ausgeführt sein kann. Am oberen Ende ist die Wand 2 des Behälters mit einem Flansch 4 versehen, an welchem dann eine Abschlußptotte 5 befestigt ist. In der Mitte dieser Abschlußplatte 5 ist das obere Ende eines Halters bzw. Lagers 6 befestigt, welches sich nach unten in Richtung der vertikalen Symmetrieachse des Behälters 1 erstreckt. Zwei vorzugsweise trichterförmige Einlasse 7a und 7b mit entsprechenden Einlaßöffnungen sind symmetrisch einander gegenüberliegend an verschiedenen Seiten des oberen Endes des Lagers 6 angeordnet (vgl. Figur 2). An einem nach oben ragenden Halter 8 ist zwischen den Einlassen 7a und 7b ein Elektromotor angeordnet, der an der oberen Abschlußplatte 5 befestigt ist und mittels einer Übertragungseinrichtung (Transmission) 10 eine Welle 11 drehbar antreiben kann. Die 'Welle 11 ragt mit ihrem oberen Ende über das Lager 6 hinaus und ist in diesem Lager drehbar und staubdicht gehaltert und erstreckt sich außerdem in der vertikalen Symmetrieachse des Behälters bis in den Bereich bzw. in die Nachbarschaft des unteren Auslasses 12 des Behälters 1. Der untere Teil des Lagers 6, der einen kleineren Querschnitt bzw. Durchmesser als der übrige Teil des Lagers aufweist, greift in eine Ausnehmung eines Halters 13, welcher fest mit der Welle 11 verbunden ist. Ein zylindrischer Schlitz 14 ist zwischen dem Halter 13 und dem Lager 6 vorgesehen.
Ein weiterer Halter 15, der fest mit der Welle 11 verbunden ist, ist unterhalb des Halters 13 angeordnet, so daß zwischen den Haltern 13 und 15 ein offener Raum .16 entsteht, der über einen Schlitz 17 in den Behälter 1 mündet. Der Raum 16 steht über Bohrungen in der Wand der Welle 11 mit einem Kanal 18 in Verbindung, welch letzterer sich in der Welle 11 und zwar in Längsrichtung dieser Welle erstreckt. Am unteren Teil des Halters 15 ist ein Satz von Rührelementen befestigt, von denen zwei
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in eier Figur 1 sichtbar und mit der Ziffer 19 bezeichnet sind. Dieser Satz von Rühreiernenten ist in dem Wirbelraum 3a des Behälters 1 angeordnet. Ein v/eiterer Halter 20 ist unterhalb des Halters 15 fest an der Helle 11 befestigt, wobei ein schlitzförmiger Raum 21 zwischen den Haltern 15 und 20 gebildet wird, welcher Raum 21 an seiner Außenseite in den Jehcilter 1 mündet und an seiner Innenseite mit dem Kanal IS in der lielle 11 in Verbindung steht. An dem Halter 20 ist in ähnlicher Heise ein Satz von Kührelementen gehaltert, von denen zwei in Figur 1 sichtbar und mit der Ziffer 22 bezeichnet sind. Diese Rührelemente 22 sind ebenfalls in dem Wirbelraum 3a angeordnet. Ein Abstandsstück 23 ist weiterhin auf der Welle 11 befestigt und trennt den Halter 20 von einem Halter 24, der in ähnlicher Weise an der Welle 11 befestigt ist und der einen Satz von Rührelementen trägt, die dann in dem Wirbelraum 3b angeordnet sind und von denen zwei in Figur 1 sichtbar und mit der Ziffer 25 bezeichnet sind. Ein weiteres Abstandsstück 26 ist an der Welle 11 befestigt, wobei dieses Abstandsstück 26 ev. mit Kanälen 27 versehen ist, die an ihrem äußren Ende in den Behälter 1 münden und cn ihrem inneren Ende mit dem Kanal 18 in Verbindung stehen, welcher sich in diesem Fall dann bis in die Nähe des geschbssenen Endes 28 der Welle Π erstreckt. Ein Satz von Rührelementen, von denen zwei in Figur 1 gezeigt und mit der Ziffer 29 bezeichnet sind, ist fest mit der Welle 11 verbunden. Diese Rührelemente 29 sind dann ebenfalls im Wirbelraum 3b angeordnet.
Die k'irbelräume im Behälter 1 können auch anders geformt sein, als dies , in Figur 1 gseigt ist; so Rann beispielsweise der Querschnitt jedes ΐ
Wirbelraumes 30a und 30b gleichförmig über die gesamte Höhe des je- j
weiligen Wirbelraumes sein (vgl0 Figur 3) oder aber der Querschnitt j
jedes Wirbelraumes 31a und 31b nimmt zunächst über einei Teil der Höhe i
zu und bleibt im Anschluß doran gleich (vglo Figur 4). j
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Ein Einlaßkopf 32 für die Flüssigkeit ist am oberen Ende der Welle Π vorgesehen, wobei die Welle Π drehbar um den Stutzen bzw. die Tülle ■33 des Einlaßkopfes 32 angeordnet ist.
Die Wirkungsweise ist folgende: Über die trichterförmigen Einlasse 7a und 7b wird eine pulverförmige oder körnige Substanz gleichförmig in den Behälter 1 eingegeben. Die Hasse der Substanz fällt dabei gleichmäßig verteilt um das Lager 6 und den Halter 13 und wird isr Bereich des Wirbelraumes 3a (vgl. Figur i) mit der Flüssigkeit vermischt, die über den Einlaßkopf 32 und den Kanal 18, der in der rotierenden lielle 11 vorgesehen ist, zugeführt wird und fein verteilt in die Masse der Substanz abgegeben wird. Unmittelbar danach passiert die Hasse der Substanz den Eingang des Wirbelraumes 3a, in welchem die Dichte der Hasse der Substanz reduziert wird, während die Substanz gleichzeitig heftig verwirbelt wird, und zwar mit Hilfe der Rührelemente 19, die zusammen mit der Welle Π um die Mittelachse des Behälters 1 umlaufen, über die Kanäle 21 wird die durch den Kanal 18 zugeführte Flüssigfe it weiterhin fein verteilt der Masse der Substanz zugegeben, worauf die Substanz etwas dichter wird. Nach dem Passieren des Eintritts in den Wirbelraum 3b wird die Dichte der Substanz wiederum reduziert und die Rührelemente 25 verwirbeln die Substanzmasse nochmals. In besonderen Fällen kann dieser Vorgang wiederholt werden, bevor die behandelte Substanzmasse den Behälter kontinuierlich durch den Ausgang 12 verläßt, und zwar mit Hilfe der Einlaßkanäle 27 und der Rührelemente 29.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es selbstverständlich möglich, die verschiedenen konstruktiven Details auch auf andere Weise zu realisieren. Dies trifft insbesondere zu für die Formgebung der Rührelemente und insbesondere für die Art und Weise, in der diese Elemente relativ zueinander an den Haltern befestigt sind«, Weiterhin ist es möglich, mehrere Kanäle in Längsrichtung innerhalb der Welle anzuordnen, so daß verschiedene Flüssigkeiten zugeführt werden können^ wobei dann
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jeder Kanal mit einem Mundstück eines besonderen Gliedes zusammenwirkt, welches an der Welle angeordnet ist, um die betreffende Flüssigkeit einzuführen, die dann fein verteilt in die Substanzmasse abgegeben wird.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1.1 Verfahren zum Mischen und/oder Granulieren von pulver- bzw. staubförmigen oder körnigen Substanzen mit mindestens einer Flüssigkeit in einem kontinuierlichen Prozeß, wobei das Material in einem Behälter von oben nach unten bewegt wird und an mindestens einer Stelle des Behälters verwirbelt wird, dadurch gekennzeichnet, dai3 die Verwirbelung bei gleichzeitiger Verringerung der Dichte der Masse der Substanz an der betreffenden Stele erzeugt wird.
    2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem Behälter, in welchem Mittel vorgesehen sind, um an einer oder an mehreren Stellen das Material zu verwirbeln, welches von oben nach unten durch den Behälter wandert, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (l) mindestens einen Wirbelraum (3a, 3b) zum Verwirbeln des Materials aufweist, und daß der Querschnitt des Wirbelraumes (3a, 3b) sich in bezug auf den Querschnitt des Einlasses zu dem betreffenden Wirbelraum verändert.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Wirbelraumes (3a, 3b) über einen Teil der Wirbelraumhöhe zunächst zunimmt und im Anschluß daran konstant ist.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Wirbelräume (3a, 3b) untereinander angeordnet sind und daß der Querschnitt des Auslasses eines jeden Wirbelraumes im wesentlichen gleich dem Querschnitt des Einlasses ist.
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    5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichret, daß mehrere Wirbelräume (30a, 30b) untereinander angeordnet sind, und daß der Querschnitt eines jeden Wirbelraumes (3Oq7 30b) über die gesamte Höhe gleichbleibend ist.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Wirbelräume (3Ia7 31b) untereinander angeordnet sind, und daß der Querschnitt eines jeden Wirbelraumes (31g 31b) über einen Teil der Vlirbelraumhöhe allmählich zunimmt und im Anschluß daran konstant ist.
    7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Symmetrieachse des Behälters (i) eine drehbar in diesen Behälter gelagerte Welle (ii) vorgesehen ist, und daß die Welle (.11) im Bereich jedes Wirbelraumes (3a, 3b) mit wenigstens einem Satz von Rühreiernenten (19, 22, 25, 29) versehen ist, um das Material zu verwirbeln.
    8. Vorrichtung.nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührelemente so an der Welle (ii) gelagert sind, daß sie um ihre eigene Achse drehen.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührelemente jeder Gruppe, die in einer bestimmten Höhe an der Welle (11) angeordnet sind, um die Welle (ll) herum verteilt sind.
    10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, ; daß im Bereich jedes Wirbelraumes (3a, 3b) in der Wandung des Behälters: eine oder mehrere Verbindungen bzw. Öffnungen vorgesehen sind, um ein Gas, z.B. Luft, in den Behälter (l) einzublasen.
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    Π» Vorrichtung nach Anspruch 1O7 dadurch gekennzeichnet, dall die öffnungen bzw. Verbindungen zum Einblasen von Gas in den Behälter (l) am Umfang der Behälterwandung (2) verteilt sind.
    12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende der V'elle (11) mindestens ein axial verlaufender Kanal vorgesehen ist, so dai3 im Bereich des bzw. der Wirbelräume (3a, 3b) über diesen Kanal zugeführte Flüssigkeit unter Druck in die zu behandelnde Masee bzw. Substanz abgegeben werden kann.
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DE19742450976 1973-10-30 1974-10-26 Verfahren bzw. vorrichtung zum mischen und/oder granulieren von pulverfoermigen bzw. koernigen substanzen mit mindestens einer fluessigkeit Withdrawn DE2450976A1 (de)

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