DE2633347A1 - Verfahren und vorrichtung zum vermischen von substanzen - Google Patents

Description

Hengelo (θ), Niederlande

Verfahren und Vorrichtung zum Vermischen von Substanzen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Vermischen von Substanzen, bei dem eine endlose Reihe miteinander verbundener Mischorgane durch eine zu vermischende Zusammenfügung von Substanzen bewegt wird.

Beim Vermischen von Substanzen, z.B. einigen Komponenten, aus denen Viehfutter zusammengesetzt ist, treten Probleme auf, namentlich was die benötigte Energie zum Vermischen und die erreichbare Homogenität des Gemisches betrifft. Neben den Kosten, die mit der benötigten Energie zum Vermischen verbunden sind, ist es von Bedeutung, dass die Vermischung sowohl schnell wie mit geringer Leistung erfolgt. Bei einer schnellen Vermischung genügt eine weniger voluminöse Mischvorrichtung bzw. genügen weniger Mischvorrichtungen, wenn eine bestimmte Menge pro Zeitenheit vermischt werden soll. Venn die Vermischung eine verhä'ltnismässig geringe Leistung erfordert, ist dies günstig für die mechanische Belastung der Mischvorrichtung und kann mit weniger schwerer Apparatur gearbeitet werden.

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Zum Vermischen von Substanzen sind viele Verfahren bekannt, u.a. das obengenannte Verfahren, bei dein ein sog. Eettenmischer angev?endet werden kann. Hierbei werden eine oder mehrere endlose Ketten, die je mit einigen Mischorganen, z.B. in Form von quer aur Bewegungsrichtung angeordneten, plattenförmigen Elementen, versehen sind, durch die zu vermischende Zusammenfügung von Substanzen gezogen. Die Vorteile dieses Verfahrens sind d.ie verhältnismässig geringe Leistung, die zum Vermischen erforderlich ist, die einfache und dadurch zuverlässige Konstruktion der zum Vermischen benötigten Apparatur und die günstige Form, in der die Mischkammer ausgeführt werden kann, d.h. eine Form mit rechten Winkeln, ohne dass darin ToträüKie entstehen, in denen keine Vermischung erfolgt.

Ein solches Mischverfahren hat folgende Nachteile. Die Zeit, in der eine ordentliche Vermischung erhalten wird, ist verhältnismässig lang, während die erhaltene Homogenität zu wünschen übriglässt.

Die Erfindung bezweckt ein Verfahren zum Vermischen von Substanzen, bei dem diese Nachteile vermieden sind.

Zu diesem Zweck wird jedes Mischorgan erfindungsgemäss wenigstens in einem wirksamen Teil seiner Bahn in einer Hauptbewegungsrichtung mit einer Querkomponente mit wechselnder Grosse und Richtung bewegt. Hierdurch wird vermieden, dass vor dem Mischorgan eine unveränderliche,-keilföriaige Materialmenge fortgetrieben wird, wobei die Vermischung nur langsam und örtlich erfolgt.

TJm die Intensität der Vermischung weiter zu vergrössern, können die miteinander verbundenen Hischorgane erfindungsgemäss über verschiedene Bahnen durch die zu vermischenden Substanzen bewegt werden. Da sich die Bahnen, über die sich die Mischorgane bewegen, unterscheiden, bestreichen die Mischorgane im Mischraum ein grösseres Gebiet.

Die Erfindung bezieht sich weiter auf eine Vorrichtung zum Vermischen

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von Substanzen, versehen mit einer Mischkammer, einer endlosen Reihe miteinander verbundener Mischorgane und Führungs- und Antriebsmitteln zum Bewegen der Reihe Mischorgane durch die Mischkammer, welche Vorrichtung erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass jedes Mischorgan in wenigstens einem Teil seiner Bewegungsbahn eine Strecke mit einer Hauptbewegungsrichtung und einer Querkomponente mit wechselnder Grosse und Richtung durchläuft. Die Vorrichtungvkann mit einer oder mehreren endlosen Ketten versehen sein, auf denen die Mischorgane angeordnet sind und die je durch ein oder mehrere Kettenräder geführt werden, während der wirksame Umfang wenigstens eines Kettenrads erfindungsgemäss einen veränderlichen Abstand zu seiner Drehwelle hat- Weiter können gemäss einem anderen Merkmal der Erfindung wenigstens zwei eine Kette führende Kettenräder einen kreisförmigen Umfang haben und exzentrisch drehbar sein.

Durch die Anwendung von exzentrisch drehbaren, runden Kettenrädern statt z.B. ovaler oder elliptischer Kettenräder wird die Vorrichtung konstruktiv vereinfacht. -- " · -

Wenn die Vorrichtung mit zwei oder mehr im wesentlichen nebeneinander angeordneten Ketten versehen ist, kann erfindungsgemäss durch eine richtige Wahl der Winkelstellungen entsprechender Kettenräder von nebeneinander angeordneten Ketten, mit veränderlichem Abstand zwischen dem Umfang ' und der Drehwelle, eine sich kontinuierlich ändernde Geschwindigkeitsdifferenz zwischen sich nebeneinander bewegenden Mischorganen erhalten werden, wodurch die Vermischung gefördert wird.

Durch eine richtige Wahl des Abstands zwischen den Mischorganen, der vom Umfang des exzentrischen Kettenrads abweicht, kann erreicht werden, dass aufeinander folgende Mischorgane nicht dieselbe wellenförmige Bahn beschreiben, so dass die Mischorgane einen grossen Teil des Inhalts der Mischkammer bestreichen.

Oft ist es erforderlich, dass neben der Vermischung der Substanzen eine

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bestimmte Flüssigkeitsmenge zugesetzt wird, die gleichmässig in das Gemisch verteilt werden soll. Diese gleichmässige Verteilung kann erfindungsgeraäss dadurch erreicht werden, dass ein Kettenrad auf einer innerhalb der Mischkammer mündenden Hohlwelle gelagert oder befestigt ist, durch die sich Mittel zum Zuführen von Flüssigkeit erstrecken. Die Flüssigkeit erreicht das Gemisch auf diese Weise an einer Stelle, wo eine sehr intensive Vermischung, d.h. eine sehr intensive Bewegung in den Substanzen erfolgt.

Die Flüssigkeit kann noch gleichmässiger verteilt werden, wenn gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung durch die Hohlwelle ein drehbares, einzeln antreibbares Zuführungsrohr für die Flüssigkeit angeordnet ist, das in eine drehbare Spritzdüse mündet. Vorzugsweise wird die Drehgeschwindigkeit der Düse und des Zuführungsrohrs grosser gewählt als die der Kettenräder . «

Zur Erläuterung der Erfindung wird unter Hinweis auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Vermischen von Substanzen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch und perspektivisch die sich bewegenden Teile der Vorrichtung und

Fig. 2 einen Querschnitt der Vorrichtung nach der Linie II-II in Fig.

In Fig. 1 ist die Mischkammer, in Form eines auf der Oberseite offenen Behälters 1 mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt mit strichpunktierten Linien angegeben. In der Mischkammer befinden sich zwei endlose Ketten 2 und 3, die über die Kettenräder 4» 5 bzw. 6, 7 geführt werden. Die Kettenräder haben einen kreisförmigen Aussenumfang und sind exzentrisch drehbar.

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Die Kettenräder 4 und 6 sind frei drehbar auf einer Achse 8 gelagert, die sich in Querrichtung in der Mischkammer erstreckt und an deren Seitenwänden befestigt ist. Es ist auch möglich, die Kettenräder 4 und 6 fest auf der Achse 8 anzuordnen lind die Achse 8 drehbar in den Seitenwänden der Mischkammer zu lagern.

Die Kettenroder 5 und 7 sind auf den ¥ellen 9 und 10 befestigt, die je in einer Seitenwand der Mischkammer gelagert sind. Auf den ¥ellen 9 und 10 sind ausserhalb der Vorrichtung Antriebsräder 11 und 12, z.B. Zahnräder, angeordnet, die im Ausführungsbeispiel mit Zahnrädern 13 und 14 einer Antriebswelle 15 zusammenarbeiten, die z.B. durch einen nicht dargestellten Elektromotor angetrieben wird.

Die Ketten 2 und 3 sind mit Mischorganen 16 versehen, die im Betrieb der Vorrichtung in der durch die Pfeile 17 angegebenen Richtung durch die zu vermischenden Substanzen gezogen werden. Durch die exzentrische Lagerung der Kettenräder 4, 5» 6 und 7 beschreiben die Mischorgane 16 während ihrer Bewegung zwischen den Kettenrädern eine wellenförmige Bahn. Wenn der Abstand zwischen aufeinander folgenden Mischorganen 16 dem Aussenumfang der Kettenräder 4, 5, 6, 7 entspricht, werden die Mischorgane 16 dieselbe wellenförmige Bahn zurücklegen.

Vorzugsweise wird aber ein Abstand zwischen den Mischorganen 16 gewählt, der vom Umfang der Kettenräder 4, 5> 6, 7 abweicht, so dass die wellenförmigen Bahnen, die die Mischorgane zurücklegen, nicht zusammenfallen, sondern phasenverschoben sind. Aufeinander folgende Mischorgane 16 werden ' die Vermischung dadurch an verschiedenen Stellen herbeiführen.

Im beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die Mischkammer über die offene· Oberseite des Behälters 1 mit den zu vermischende Substanzen gefüllt werden. Die intensivste Vermischung wird nahe den Kettenrädern 5 und 7 erfolgen, weil die Mischorgane am unteren Trum der Ketten 2, 3» welche Mischorgane sich unten im Behälter 1 befinden, das Material in der Richtung der Kettenräder 5 und 7 treiben werden. Damit dem zu vermischenden Material die not-

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wendige Flüssigkeitsmenge zugeführt werden kann, sind die ¥ellen 9 und 10 hohl ausgebildet und befinden sich in diesen Wellen 9 und 10 Flüssigkeitszuleitungen 18, die in Spritzdüsen 19 münden. Diese SpritEdüsen 19 befinden sich im. Teil der Mischkammer, wo eine sehr intensive Vermischung erfolgt. Die Leitungen 18 und die Spritzdüsen 19 sind drehbar durch angetriebene Räder 20, die auf den Leitungen 18 angeordnet sind. Die Drehgeschwindigkeit der Spritzdüsen 19 ist vorzugsweise grosser als die der Wellen 9 und 10.

Zur Abführung des vermischten Materials ist der Behälter 1 mit einer Abfuhrklappe 21 versehen, die im Boden und in der Stirnwand des Behälters 1 angeordnet ist und zwar auf der Seite des Behälters 1, zu der die Kischorgane 16 am unteren Trum der.Ketten das Material auftreiben. Die Klappe 21 ist in Schliessstellung feststellbar und kann um das Gelenk 22 schwenken. Damit die Vorrichtung schnell entleert werden kann, können auch an anderen Stellen im Boden verschliessbare Oeffnungen vorgesehen sein.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt des Behälters 1, der die Mischkammer bildet, wobei für gleiche Teile dieselben Bezugsziffern wie in Fig. 1 verwendet sind. Das Kettenrad 7 ist in einer niedrigeren Stellung dargestellt, so dass die Kischorgane am unteren Trum der Kette J sich nahe dem Boden des Behälters 1 befinden. Nachdem die Kettenräder 5» 7 eine halbe Drehung ausgsführt haben, werden die Mischorgane am unteren Trum der Kette 2 sich nahe dem Bodem des Behälters 1 befinden.

Um, eine Drehung der Flüssigkeitszuleitungen 18 zu ermöglichen, sind diese Leitungen mit Kupplungen 23 versehen, die Drehbewegungen zulassen.

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Claims (9)

1. Ansprüche

   ^r(\ J Verfahren zum Vermischen von Substanzen, bei dem eine endlose Reihe miteinander Verbundener Mischorgane durch eine zu vermischende Zusammenfügung von Substanzen bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Mischorgan wenigstens in einem wirksamen Teil seiner Bahn in einer Hauptbewegungsrichtung mit einer Querkompbnente mit wechselnder Grb'sse und Richtung bewegt wird.
2. 2. · Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die miteinander verbundenen Mischorgane über verschiedene Bahnen durch die zu vermischenden Substanzen bewegt werden.
3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, versehen mit einer Mischkammer, einer endlosen Reihe miteinander verbundener Mischorgane und Führungs- und Antriebsmitteln zum Bewegen der Reihe Mischorgane·durch die Mischkammer, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Mischorgan in wenigstens einem Teil seiner Bewegungsbahn eine Strecke mit einer Hauptbewegungsrichtung und einer Querkomponente mit wechselnder Grb'sse· und Richtung durchläuft. · · · ■ · · ■ ·..."·.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3» versehen mit einer oder mehreren endlosen Ketten, auf denen die Mischorgane angeordnet sind und die je durch ein oder mehrere Kettenräder geführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der wirksame Umfang wenigstens eines Kettenrads einen veränderlichen Abstand zu. seiner Drehwelle hat. ' ' " '
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4» versehenmit wenigstens zwei im wesentlichen nebeneinander angeordneten, endlosen Ketten, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelstellungen entsprechender Kettenräder von nebeneinander ...angeordneten Ketten, milfc veränderlichem Abs.tand· zwischen dem Umfang und der Drehwelle, so zueinander sind, dass eine sich kontinuierlich ändernde Geschwindigkeitsdifferenz zwischen sich im wesentlichen nebeneinander bewegenden Mischorganen erhalten wird.

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6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei eine Kette führende Kettenräder einen kreisförmigen Umfang haben und exzentrisch'drehbar sind.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen zwei aufeinander folgenden Mischorganen vom Umfang eines Kettenrads mit veränderlichem Abstand zwischen-seinem Umfang und seiner Drehwelle abweicht.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kettenrad auf einer innerhalb der Mischkammer mündenden Hohlwelle gelagert oder befestigt ist, durch die hindurch Mittel zum Zuführen von Flüssigkeit angeordnet sind.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Hohlwelle ein drehbares, einzeln antreibbares Zuführungsrohr für die Flüssigkeit angeordnet ist, das in der Mischkammer in eine drehbare
   Spritzdüse mündet.

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