DE2520788C3 - Kontinuierliche Mischvorrichtung zum Hinzufügen eines vorbestimmten Anteils einer Flüssigkeit zu einem pulverförmigen Material - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine kontinuierliche Mischvorrichtung zum Hinzufügen eines vorbestimmten Anteils einer Flüssigkeit zu einem pulverförmigen Material, mit einem Flüssigkeitsvorratsbehälter, in den ein kontinuierlich beaufschlagtes Flüssigkeitszuführrohr mündet, einem rohrförmigen, in der Mitte des Behälters fest angeordneten Überlauf von umgekehrter Kegelstumpfform, einem senkrecht von oben in den Innenraum des rohrförmigen Überlaufs reichenden und dort mit einer Öffnung versehenen Pulverzuführrohr, einem spitz zulaufenden kreisförmigen Kegel, der senkrecht unterhalb und gegenüber der unteren öffnung des Pulverzuführrohres angeordnet und um seine Achse drehbar angetrieben ist, und eine in einer Mischkammer der Vorrichtung angeordnete Rührscheibe, die zusammen mit dem spitz zulaufenden Kegel drehbar ist.

Eine Mischvorrichtung dieses Aufbaus, mit der sich, anders als in der bisherigen Praxis üblich, die Herstellung von Nudeln, Spaghetti, Makkaroni und anderen Teigwaren aus einer Mischung von Mehl und einer Flüssigkeit, wie Wasser oder öl, unter Einhalten vorbestimmter Anteile kontinuierlich vornehmen läßt, ist bekannt (DT-OS 22 32 331). Bei dieser Vorrichtung wird auf der Innenoberfläche des Überlaufs ein dünner Flüssigkeitsfilm geschaffen, der an seinem unteren Ende mit dem radial nach außen geschleuderten pulverförmigen Material in Verbindung gebracht wird. Ein stetiger und hinsichtlich seiner Dicke gleichförmiger Flüssigkeitsfilm ist eine wesentliche Voraussetzung zur Erzielung eines gleichförmigen Mischungsverhältnisses. Die Gleichförmigkeit und Stetigkeit des Flüssigkeitsfilms wird jedoch durch Wirbelbildungen an der Flüssigkeitsoberfläche im Vorratsbehälter negativ beeinflußt, wobei diese Wirbelbildung verschiedene Ursachen haben kann. Insbesondere kann die Wirbelbildung an der Flüssigkeitsoberfläche durch Schwingungen bedingt sein, die der durch das Einlaßrohr in den Vorratsbehälter eintretende Flüssigkeitsstrom auslöst.

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung dergestalt zu verbessern, daß sich eine Wirbelbildung an der Flüssigkeitsoberfläche durch Schwingungen nicht ausbilden kann und somit die Gleichförmigkeit des Flüssigkeiisfilms auf der Innenoberfläche des Überlaufs erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine unmittelbar oberhalb des rohrförmigen Überlaufs vorgesehene, mit dem Flüssigkeitsspiegel im Flüssigkeitsvorratsbehälter frei senkrecht bewegliche, ringförmige Schwimmplatte mit einer kreisförmigen öffnung, deren Durchmesser im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des oberen Endes des rohrförmigen Überlaufs ist.

Durch das Vorsehen der auf der Flüssigkeitsoberfläche im Vorratsbehälter schwimmenden Platte wird die gegebenenfalls durch Schwingungen hervorgerufene Wirbelbildung an der Flüssigkeitsoberfläche zumindest im Bereich der Einlauföffnung des Überlaufs vermieden, so daß längs des Umfangs der Einlauföffnung stets ein ebener Flüssigkeitsspiegel vorliegt. Dies bedingt ein längs des Unfangs der Einlauföffnung gleichmäßiges, laminares Einströmen der Flüssigkeit in den Überlauf, so daß an der Innenoberfläche des Überlaufs auch dann eine gleichmäßige Filmdicke und stetige Strömungsverhältnisse sichergestellt sind, wenn infolge von Schwingungen die Neigung zur Wirbelbildung auf der Flüssigkeitsoberfläche im Vorratsbehälter besteht. Angesichts dieser Verbesserung läßt sich somit die Vermischung des pulverförmigen Materials mit stets einem gleichbleibenden Anteil an Flüssigkeit kontinuierlich vornehmen. Obschon die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere zur Vermischung von pulverförmigen Materialien, wie Weizenmehl oder anderem Getreidemehl, mit Wasser geeignet ist, kann sie auch für andere Einsatzzwecke verwendet werden. So läßt sie sich beispielsweise zur Vermischung von in Industrieanlagen angesammeltem Staub mit Wasser od. dgl. verwenden, um den Staub besser handhaben und verdichten zu können. Auch kann die Vorrichtung bei der Herstellung von Luftschläuchen eingesetzt werden, um ein Kohlenstoffpulver mit öl zu vermischen, wodurch der bisher erforderliche Pelettisierungs- und Trocknungsvorgang eingespart werden kann.

Eine Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß in der ringförmigen Schwimmplatte eine Vielzahl von Führungsöffnungen ausgebildet ist, durch die sich eine entsprechende Anzahl von Führungsstäben locker erstrecken, und daß die Führungsstäbe an einer Deckplatte des Flüssigkeitsvorratsbehälters befestigt sind und sich vertikal von der Deckplatte nach unten erstrecken.

Um weiter die Vermischung des pulverförmigen Materials mit der längs der Innenoberfläche des Überlaufs strömenden Flüssigkeit weiter zu verbessern, wird gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, ein Lufteinlaßrohr vorzusehen, das mit einem oberen, über dem Flüssigkeitsspiegel liegenden Bereich des Flüssigkeitsvorratsbehälters verbunden ist. Die durch den ringförmigen Raum zwischen dem Zuführrohr für das pulverförmige Material und der inneren Oberfläche des Überlaufs strömende Luft übt eine Saugwirkung auf das aus dem unteren Ende des Zuführrohres austretende Material aus, so daß dieses zwangsmäßig gegen den spitz zulaufenden Kegel geschleudert wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ist ein von der Seite gesehener Längsschnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 2 ist eine teilweise geschnittene Draufsicht nach Linie ii-II in F i g. 1:

F i g. 3 ist eine F i g. 1 ähnliche Ansicht und zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung und

F i g. 4 ist ein Querschnitt im wesentlichen nach Linie IV-IV in F ig. 3.

In F i g. 1 und 2, die eine erste Ausführungsform der Erfindung darstellen, ist unier Bezugszahl 1 ein in die dargestellte Vorrichtung axial hineinhängendes Pulverzuführrohr gezeigt, dessen anderes Ende mit einer stromaufwärts gelegenen Seite eines nicht gezeigten Pulverförderrohres verbunden ist. Bei 10 ist eine seitlich im Körper 11 der Vorrichtung ausgebildete Auslaßöffnung gezeigt, die mit der stromabwärts gelegenen Seite der Pulverförderleitung verbunden ist. Wie dargestellt, ist der Körper 11 bzw. das Gehäuse der Vorrichtung auf einem Halterahmen 12 angeordnet, in dem ein Antriebsmotor M in vertikaler Stellung untergebracht und mit einer Anzahl von Befestigungsschrauben 26 befestigt ist. Ein oben auf dem Gehäuse 11 angebrachter FlüssigkeitsvorratsbehälterS ist mit einem ringförmigen Bodenflansch 13 versehen, der mittels einer Anzahl von Befestigungsschrauben 14 am Gehäuse befestigt ist. Das Gehäuse ist oben und unten im wesentlichen flach und sonst becherförmig ausgebildet und enthält eine Mischkammer, in der, wie nachstehend genauer beschrieben, ein nach oben spitz zulaufender, kreisförmiger Kegel 9 zum Zerstreuen des Pulvers und eine Rührscheibe koaxial untergebracht sind.

In einem Bodenteil der Seitenwand des Flüssigkeitsvorratsbehälters 5 ist ein sich tangential in dm Behälter öffnendes Flüssigkeitszuführrohr 2 angebracht, das dem Zweck dient, Wasser oder eine andere dem pulverförmigen Material hinzuzufügende Flüssigkeit in den Tank einzuführen. Gemäß Fig. 1 ist ein rohrförmiger Überlauf 6 von umgekehrter Kegelstumpfform im Vorratsbehälter 5 axial angeordnet und an der Bodenwand 15 desselben, das Pulver/.uführrohr 1 umgebend, angeordnet, durch welches das pulverförmige Material nach unten ausgeworfen wird. Die Bodenwand 15 des Behälters ist mit einer axialen Öffnung versehen, um das untere Ende des rohrförmigen Überlaufs 6 genau aufzunehmen.

Durch diese Anordnung entsteht bei kontinuierlichem, unter vorbestimmter Geschwindigkeit durchgeführtem Zuführen von Wasser oder einer anderen Flüssigkeit durch das Rohr in den Flüssigkeitsbehälter über der oberen Umfangskante des rohrförmigen Überlaufs 6 ein kontinuierlicher Flüssigkeitsstrom, der .in der inneren Wandfläche des Überlaufs herunterläuft und eine im wesentlichen ringförmige Flüssigkeitsschicht bzw. einen dünnen Flüssigkeitsfilm bildet.

Der Antriebsmotor M ist in der Mitte der Unterseite des Gehäuses mittels einer Halteplatte 25 angebracht, die mit einer Anzahl von Befestigungsschrauben 26 an dem Gehäuse befestigt ist. Mit der Abtriebswelle des Antriebsmotors M ist eine Antriebswelle 19 verbunden, die sich vertikal nach oben in die im Gehäuse ausgebildete Mischkammer erstreckt und an deren oberen Ende der kreisförmige Kegel 9, der einen Scheitelwinkel von 90° besitzt, mittels eines Gewindes fest angebracht ist. An der erwähnten Rührscheibe 21 ist eine sich nach unten erstreckende Nabe 20 vorgesehen, die auf die Antriebswelle 19 fest aufgesetzt ist und sich mit ihr dreht.

Gemäß F i g. 1 und der rechten Hälfte von F i g. 2 sind an der Oberseite der Rührscheibe 21 eine Vielzahl von sich nach oben erstreckenden Vorsprüngen 22 vorgesehen, die z. B. in drei konzentrischen Reihen um die Scheibenachse angeordnet sind. Eine Vielzahl von mit diesen Vorsprüngen 22 zusammenwirkenden, sich nach unten erstreckenden Vorsprüngen 16 sind an der Unterseite der Bodenwand 15 des Flüssigkeitsbehälters in einer Anordnung wie z. B. zwei konzentrischen Kreisen so gebildet, daß die nach oben gerichteten Vorsprünge 22 sich in dichten Abständen zu den stationären Vorsprüngen 16 bewegen, im wesentlichen in gleicher Art wie die bekannten Prallmühlen.

An der Peripherie der Rührscheibe 21 sind auch eine Anzahl (z. B. 4, wie gezeigt) Schaufeln 23 in Abständen zueinander befestigt. Diese Schaufeln 23 sind in einer sich vertikal und radial zur Rührscheibe 21 erstreckenden Ebene angeordnet und dienen dazu, die Drehung der Scheibe durch die Wirkung von durch ein nachstehend beschriebenes zusätzliches Luftzuführrohr

4 strömende Luft zu beschleunigen und das in der Mischkammer entstandene befeuchtete Gemisch kräftig zur Ausgangsöffnung zu treiben.

Während des Betriebes wird zu befeuchtendes pulverförmiges Material durch das vertikale Pulverzuführrohr 1 kontinuierlich zugeführt, um auf den rotierenden kreisförmigen Kegel 9 zu fallen und von diesem radial zerstreut zu werden. Die durch das Flüssigkeitszuführrohr 2 zum unteren Teil des Flüssigkeitsvorratsbehälters 5 zugeführte Flüssigkeit steigt hoch und fließt über die obere Umfangskante des rohrförmigen Überlaufs 6 und an der geneigten Innenfläche desselben in Form eines dünnen Films herab, um sich mit dem in die Mischkammer geförderten und um den spitz zulaufenden kreisförmigen Kegel 9 radial zerstreuten pulverförmigen Material zu vermischen. Die auf diese Weise in die Mischkammer geführten flüssigen und pulverförmigen Materialien werden durch die in der Kammer rotierende Rührscheibe und die Prallwirkung der zusammenwirkenden bewegten und stationären Vorsprünge 22 und 16, die an der Rührscheibe 21 und an der Unterseite des Flüssigkeitsbehälters im wesentlichen in der gleichen horizontalen Ebene ausgebildet sind, verrührt. In dieser Art und Weise werden flüssige und pulverförmige Materialien eingehend vermischt und bilden ein einheitliches feuchtes Gemisch, das durch die Wirkung der an der Rührscheibe 21 befestigten Schaufeln 23 durch die Ausgangsöffnung in das mit dieser verbundene Förderrohr abgegeben wird.

In dieser Ausführungsform ist am Flüssigkeitsbehälter

5 weiterhin ein mit seiner Oberseite verbundenes Luftzuführrohr 3 vorgesehen, so daß Luft in den Raum

über dem Flüssigkeitsspiegel des Behälters kontinuierlich eingeführt werden kann. Die eingeführte Luft wird rasch nach unten gedrückt, durch den beschränkten ringförmigen Raum zwischen den unteren Endbereich des Pulverzuführrohres 1 und der benachbarten inneren Wandfläche des umgekehrt kegelstumpfförmigen Überlaufs 6, wobei sie das pulverförmige Material aus dem Zuführrohr nach unten saugt und gewährleistet, daß das zugeführte Material direkt nach unten fällt und auf den sich drehenden, spitz zulaufenden Kegel 9 prallt. Bei dieser Anordnung ist, wie ohne weiteres einleuchtet, die Streuwirkung des kreisförmigen Kegels 9 auf das aufprallende Pulvermaterial viel größer als die mit bekannten Vorrichtungen erreichbare und macht es möglich, daß das Material mit erhöhtem Wirkungsgrad mit der in Form eines dünnen Films vorgesehenen Flüssigkeil vermischt wird und daß die zur Auslaßöffnung 10 strömende die Förderung des vermischten befeuchteten Materials äußerst gleichförmig gestaltet.

Weiterhin ist der Flüssigkeitsvorratsbchiiltcr 5 mit einer oberen Deckplatte 30 versehen, an der zwei sich vertikal nach unten erstreckende Führungsstäbc 8 diametral zueinander befestigt sind. Eine ringförmige Schwimmplatte 7 ist auf die Führungsstäbc 8 lose aufgesetzt, um sich vertikal an ihnen hin und her jj bewegen zu können, und besitzt eine innere kreisförmige öffnung 7t, deren Durchmesser im wesentlichen dem Innendurchmesser des oberen Endes des rohrförmigen Überlaufs 6 gleicht und unmittelbar über seiner oberen Kante liegt. Die Bezugszahl 70 bezeichnet zwei in der Schwimmplatte 7 vorgesehene Führungsöffnungen, deren Durchmesser jeweils etwas größer ist als der der Führiingsstäbe 8. Wie ohne weiteres einleuchtet, vermag sich die Platte, ansprechend auf jede geringe Flüssigkeitsspiegclbewcgung im Behälter, frei auf- und 3$ abwärts zu bewegen. Es wird darauf hingewiesen, daß die Schwimplattc 7 aus einem Kunstharz oder anderen Material des gleichen spezifischen Gewichts hergestellt ist, damit die Platte auf der Flüssigkeit, /. B. Wasser, liegend schwimmt, wobei die Flüssigkeitsoberfluche im Behälter sich in Nähe der oberen Unifangskante des rohrförmigen Überlaufs 6 befindet. Durch diese Lage der Schwimmplatte wird vermieden, daß eine durch das Pulsieren des durch das Einlaßrohr 2 eintretenden Flüssigkcilssiroms womöglich verursachte Wirbelbil· dung an der Flüssigkciisobcrflllchc im »chillier die obere Kante des rohrförmigen Überlaufs 6 erreicht, so dull die Uiklunty des dünnen Flüssigkeitsfilms «n der Innenwund des Übcrlaufelements sichergestellt ist.

Ein zusätzliches Luftzuführrohr 4 ist so ungeordnet, so daß es sich in die im Gchlluseblock ausgebildete Mischkammer öffnet. Die eintretende Hilfsluft wirkt nicht nur auf die Schaufeln 23 ein, um die Drehung der Rührscheibe 21 zu unterstützen, sondern auch.'um dos bis zu einem vorbestimmten Grad befeuchtete Pulver- i$ mutcrial durch die Ausgangsöffnung nach außen zu tragen. In Fig. I ist mit der Bezugszahl 17 ein In der Bodenwand 13 des FlUssigkelisbehttlters eingepaßter Ablaßstopfen bezeichnet.

In Fig.3 und 4 ist eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, welche sich der in Fig. 1 und 2 gezeigten Grundkonstruktion bedient, außer daß das mit dem Behälter verbundene Lufteinlaßrohr und das mit der Mischkammer verbundene Zusatzlufteinlaßrohr weggelassen ist. Wie dargestellt, enthält diese Ausführungsform Teile wie z. B. ein Pulverzuführrohr 1, einen Überlauf 6 von umgekehrter Kegelstumpfform, einen drehbaren pulverzerstreuenden Kegel 9, eine Rührscheibe 21 mit um ihre Peripherie angeordneten Schaufeln 23 und einer Vielzahl von sich aus der Schaufel nach oben erstreckenden Vorsprüngen 22, die mit einer Vielzahl von in der Mischkammer vorgesehenen sich nach unten erstreckenden stationären Vorsprüngen 16 zusammenwirken, und eine Auslaßöffnung 10, durch welche das Mehl oder sonstiges mit einem vorbestimmten Anteil von Befeuchtungsflüssigkeit vermischtes pulverförmiges Material zum Schluß aus der Mischkammer kontinuierlich abgegeben wird.

In der zweiten Ausführungsform wird jedoch eine aus praktischen Gründen in ihrer Bauweise abgewandelte ringförmige Schwimmplatte 7 verwendet, welche dem Zweck dient, daß die Bildung eines dünnen Flüssigkeitsfilms ohne nachteilige Wirkung durch Wirbelbildung auf der Flüssigkeitsoberflachc im Flüssigkcitsvorratsbchälter 5 vor sich geht. In dieser abgewandelten Form sind die vertikalen Führungsstäbe 8 der ersten Ausführungsform zum vertikalen Führen der ringförmigen Platte weggelassen. Gemäß Fig. 3 weist die abgewandelte Schwimmplatte 7 einen Außendurchmesser auf, der etwas kleiner als der Innendurchmesser des Flüssigkcitsvorratsbehälters 5 ist und in diesen eingesetzt ist. um frei in ihm schwimmen zu können, wobei im wesentlichen die gesamte Flüssigkcitsobcrfläehe bedeckt ist. Wie bei der ersten Ausfülmmgsform entspricht der Durchmesser der Öffnung 71 in der Mitte der Schwimmplatte 7 dem Innendurchmesser des oberen Endes des kegelstumpfförmigen Überlaufs β. Demgemäß liegt die Schwimmplatte 7 schwimmend oben auf der im »chillier enthaltenen Flüssigkeit, λ ». Wasser, und bedeckt im wesentlichen den gan/cn Bereich der Flüssigkeitsobcrflilehc und verhindert aiii diese Weise wirksam, daß die Flüssigkeilsoberflilchc in Unruhe versetzt wird, auch wenn der durch das Einlaümhr in den Behälter einfließende Flüssigkeitsstrom pulsiert, /. ». durch clic Wirkung einer Pumpe Aul diese Welse kann die bis zur Höhe des bchültcrs steigende Flüssigkeit durch den Raum /wischen der inneren Kante der öffnung 71 der ringförmigen Schwimmplatte 7 und der oberen Umfangskante des Überlaufs 6 ruhig und gleichmäßig in den rohrförmigcr Überlauf 6 einfließen, und zwar In Form eines dünner Films, der sich wie Im Fall der ersten Ausfuhrungsforn gemäß FI g. I an der Innenwand des kcgelstumpfförmi gen Überlaufs 6 hcrubbcwcgt,

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   .„ 1. Kontinuierliche Mischvorrichtung zum Hinzufügen eines vorbestimmten Anteils einer Flüssigkeit zu einem pulverförmigen Material, mit einem Flüssigkeitsvorratsbehälter, in den ein kontinuierlich beaufschlagtes Flüssigkeitszuführrohr mündet, einem rohrförmigen, in der Mitte des Behälters fest angenordneten Überlauf von umgekehrter Kegel- ι ο stumpfform, einem senkrecht von oben in den Innenraum des rohrförmigen Überlaufs reichenden und dort mit einer Öffnung versehenen Pulverzuführrohr, einem spitz zulaufenden kreisförmigen Kegel, der senkrecht unterhalb und gegenüber der 1:5 unteren Öffnung des Pulverzuführrohres angeordnet und um seine Achse drehbar angetrieben ist, und eine in einer Mischkammer der Vorrichtung angeordnete Rührscheibe, die zusammen mit dem spitz zulaufenden Kegel drehbar ist, g e k e η η - ;to zeichnet durch eine unmittelbar oberhalb des rohrförmigen Überlaufs (6) vorgesehene, mit dem Flüssigkeitsspiegel im Flüssigkeitsvorratsbehälter (5) frei senkrecht bewegliche, ringförmige Schwimmplatte (7) mit einer kreisförmigen Öffnung (71), deren Durchmesser im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des oberen Endes des rohrförmigen Überlaufs (6) ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ringförmigen Schwimmplatte (7) :»o eine Vielzahl von Führungsöffnungen (70) ausgebildet ist, durch die sich eine entsprechende Anzahl von Führungsstäben (8) locker erstrecken, und daß die Führungsstäbe (8) an einer Deckplatte (30) des Flüssigkeitsvorratsbehälters (5) befestigt sind und sich vertikal von der Deckplatte nach unten erstrecken.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Lufteinlaßrohr (3), das mit einem über dem Flüssigkeitsspiegel liegenden Bereich des Flüssigkeitsvorratsbehälters (5) verbunden ist.