DE2720415A1

DE2720415A1 - DEVICE FOR MIXING GRILLY MATERIAL WITH A LIQUID

Info

Publication number: DE2720415A1
Application number: DE19772720415
Authority: DE
Inventors: Henry R Cloots
Original assignee: Waukesha Foundry Co Inc
Current assignee: Waukesha Foundry Co Inc
Priority date: 1976-05-07
Filing date: 1977-05-06
Publication date: 1977-11-24
Also published as: GB1540171A; CA1057280A; AU500866B2; JPS52142363A; AU2495077A; JPS5714209B2

Description

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Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, D1PL.-PHYS. Dr.K.FinckePatent attorneys Dipl.-Ing. H. Weickmann, D1PL.-PHYS. Dr K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dipl.-Ing. FAWeickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

Dr. T/JD 8 MÜNCHEN 16, DENDr. T / JD 8 MUNICH 16, DEN

Waukesha Foundry Company, Inc. Postfach »eo «20Waukesha Foundry Company, Inc. P.O. Box "eo" 20

¹⁷ MDHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 9139 21/22 ¹⁷ MDHLSTRASSE 22, CALL NUMBER 9139 21/22

1300 Lincoln Avenue
Waukesha, Wisconsin 53186
U. S. A.1300 Lincoln Avenue
Waukesha, Wisconsin 53186
United States

Patent application

Vorrichtung zum Mischen von körnigem Material mit einer Flüssigkeit Device for mixing granular material with a liquid

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Die Erfindung "betrifft eine Vorrichtung zum Mischen von körnigem Material mit einer Flüssigkeit. In der Vergangenheit wurden körniges Material und Flüssigkeiten in einem gemeinsamen Gefäß mit einer innerhalb des Gefäßes angeordneten mechanischen Rührvorrichtung vermischt, welche die Mischung so lange umrührte, bis sie den gewünschten Grad von Gleichförmigkeit erreichte. Dann wurde die Mischung aus dem Gefäß entnommen und eine neue Füllung an Flüssigkeit und körnigem Material in das Gefäß eingebracht. Dieses Verfahren ist zeitraubend und kann nur in einzelnen Füllungen, nicht dagegen in einem kontinuierlich fortlaufenden Prozeß erfolgen. Auch ist das trockene, in Teilchenform vorliegende Material sehr schwierig zu benetzen. Die trockenen Partikel neigen zur Klumpenbildung, so daß die Flüssigkeit lediglich die Außenseite des Klumpens oder des Agglomerate berühren, nicht dagegen in das Agglomerat eindringen kann, um die innenliegenden Partikel zu benetzen. Wenn die Mischung in Tanks unter Verwendung mechanischer Rühreinrichtungen hergestellt wird, wird eine lange Zeit benötigt, um diese Klumpen aufzubrechen und alle Partikel zu benetzen.The invention "relates to an apparatus for mixing granular Material with a liquid. In the past, granular material and liquids were combined Vessel mixed with a mechanical stirring device arranged inside the vessel, which stirred the mixture for so long until it reached the desired degree of uniformity. Then the mixture was removed from the jar and a new one Filling of liquid and granular material introduced into the vessel. This procedure is time consuming and can only be used in individual fillings, but not in a continuous process. Also that is dry, in particulate form present material very difficult to wet. The dry particles tend to clump, so that the liquid only touch the outside of the lump or agglomerate, but do not penetrate into the agglomerate can to wet the interior particles. When the mixture is in tanks using mechanical stirrers it takes a long time to break up these clumps and wet all of the particles.

Es wurden ferner bereits Zentrifugalmischer vorgeschlagen, bei denen das körnige Material auf einen rotierenden Kegel fällt und durch die Zentrifugalkraft gegen einen Flüssigkeitsfilm geschleudert wird, der unter der Wirkung der Schwerkraft über eine den rotierenden Kegel umgebende, stationäre Kegelfläche abwärts fließt. Die Mischung aus der Flüssigkeit und dem körnigen Material wird dann durch eine rotierende Mischscheibe geführt, die ineinandergreifende Zähne aufweist, welche eine Scher- oder Querschubkraft auf die Mischung ausüben und deren Gleichförmigkeit verbessern. Dieser Typ von Mischer erlaubt ein Mischen in einem kontinuierlichen Prozeß, ist jedoch, was die Gleichförmigkeit der resultierenden Mischung betrifft, bei zur Klumpenbildung neigendem körnigen Material auch nur beschränkt verwendbar. Dieser bekannte Zentrifugalmischer hat außerdem den Nachteil, daß die Vorschubgeschwindigkeit durch das unter der Schwerkraft erfolgende Vorschieben derCentrifugal mixers have also been proposed at where the granular material falls on a rotating cone and by centrifugal force against a liquid film is thrown under the action of gravity over a stationary conical surface surrounding the rotating cone flows downwards. The mixture of the liquid and the granular material is then passed through a rotating mixing disc, which has interlocking teeth which exert a shear or transverse thrust force on the mixture and its Improve uniformity. This type of mixer allows mixing in a continuous process, but is as far as the uniformity of the resulting mixture is concerned, even if the granular material tends to form lumps limited use. This known centrifugal mixer also has the disadvantage that the feed speed by advancing the under the force of gravity

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Flüssigkeit an der unter einem festen Winkel geneigten Kegelfläche bestimmt ist und daß die Vorschubgeschwindigkeit daher nicht in geeigneter Weise eingestellt werden kann, ohne die Dicke des Flüssigkeitsfilmes zu verändern.Liquid on the conical surface inclined at a fixed angle is determined and that the feed rate can therefore not be properly adjusted without the To change the thickness of the liquid film.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Zentrifugalmischer anzugeben, in dem trockenes, körniges Material gleichförmiger mit einer Flüssigkeit vermischt werden kann, als dies bei den bisher bekannten Mischern der Fall ist.The invention is based on the object of specifying an improved centrifugal mixer in which dry, granular Material can be mixed more uniformly with a liquid than in the previously known mixers of the Case is.

Der zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagene Mischer ist gekennzeichnet durch ein Mischgefäß mit einer im wesentlichen vertikalen Achse, Antriebsmittel zum Drehen des Mischgefäßes um seine Achse mit einer Geschwindigkeit, die ausreicht, eine Flüssigkeit in dem Mischgefäß unter der Wirkung der Zentrifugalkraft an der Innenoberfläche des Mischgefäßes bis zu dessen Rand aufsteigen zu lassen, Mittel zum Einführen der Flüssigkeit in ein Bodenteil des Mischgefäßes mit einer Geschwindigkeit, welche die Ausbildung eines durchgehenden, zusammenhängenden Flüssigkeitsfilmes an der Innenoberfläche des Mischgefäßes und ein Aufsteigen des Flüssigkeitsfilmes von dem Bodenteil des Mischgefäßes zu dessen Rand ermöglicht, Mittel zum gleichförmigen Einbringen von trockenem, körnigen Material in den Flüssigkeitsfilm innerhalb des Mischgefäßes und eine Sammeleinrichtung zum Auffangen der aus Flüssigkeit und körnigem Material bestehenden Mischung an dem Rand des Mischgefäßes.The mixer proposed according to the invention to solve this problem is characterized by a mixing vessel with an im essential vertical axis, drive means for rotating the mixing vessel about its axis at a speed which suffices, a liquid in the mixing vessel under the action of centrifugal force on the inner surface of the mixing vessel to be allowed to rise up to the edge thereof, means for introducing the liquid into a bottom part of the mixing vessel at a rate that enables the formation of a continuous, coherent liquid film on the inner surface of the mixing vessel and a rising of the liquid film from the bottom part of the mixing vessel to its edge enables means for uniformly introducing dry, granular material into the liquid film within the Mixing vessel and a collecting device for collecting the mixture consisting of liquid and granular material on the edge of the mixing vessel.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Innenoberfläche des Mischgefäßes in dem Bereich, in dem das trockene, körnige Material in die Flüssigkeit eingebracht wird, in etwa parabolisch geformt. Der Rand des Mischgefäßes ist als Gleitringfläche ausgebildet, welche mit einer benachbarten stationären Gleitringfläche derart zusammenwirkt, daß die aus Flüs-In a preferred embodiment, the inner surface of the mixing vessel is in the area in which the dry, granular Material is introduced into the liquid, roughly parabolic in shape. The edge of the mixing vessel is a sliding ring surface formed, which cooperates with an adjacent stationary sliding ring surface in such a way that the fluid from

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sigkeit und körnigem Material bestehende Mischung querverschoben und dadurch die Gleichförmigkeit der Mischung erhöht wird.liquid and granular material and thereby increasing the uniformity of the mixture.

Der erfindungsgemäße Mischer gibt die Möglichkeit, eine gleichförmigere Verteilung des körnigen Materials in der Flüssigkeit zu erreichen, indem die Ausbildung von Klumpen des körnigen Materials vermieden wird. Ferner kann die Vorschubgeschwindigkeit der Flüssigkeit kontinuierlich variiert werden, ohne dabei die Dicke des Flüssigkeitsfilmes zu verändern.The mixer according to the invention gives the possibility of a more uniform Achieve distribution of the granular material in the liquid by forming lumps of the granular Material is avoided. Furthermore, the feed rate of the liquid can be varied continuously without thereby changing the thickness of the liquid film.

Weitere Merlanale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es stellen dar: Further details and advantages of the invention emerge from the following description, which in conjunction with the enclosed Drawings the invention explained using an exemplary embodiment. They represent:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, 1 shows a longitudinal section through a preferred embodiment of the invention,

Fig. 2 einen Querschnitt längs Linie 2-2 in Fig. 1, Fig. 5 einen Teilquerschnitt längs Linie 3-3 in Fig. 1, Fig. 4 einen teilweise schematischen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur Zufuhr trockenen, teilchenförmigen Materials für die Ausführungsform gemäß Fig. 1,
Fig. 5 einen teilweise schematischen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Zuführvorrichtung zur Zufuhr trockenen, teilchenförmigen Materials für die Ausführungsform gemäß Fig. 1,2 shows a cross section along line 2-2 in FIG. 1, FIG. 5 shows a partial cross section along line 3-3 in FIG. 1, FIG. 4 shows a partially schematic longitudinal section through a device for supplying dry, particulate material for the embodiment according to Fig. 1,
5 shows a partially schematic longitudinal section through a further embodiment of the feed device for feeding dry, particulate material for the embodiment according to FIG. 1,

Fig. 6 eine Draufsicht auf einen Teil des in Fig. 1 dargestellten stationären Gleitringes, Fig. 7 einen Querschnitt längs Linie 7-7 in Fig. 6, Fig. 8 eine Draufsicht auf einen Teil des in Fig. 1Fig. 6 is a plan view of part of the stationary slide ring shown in Fig. 1, 7 shows a cross section along line 7-7 in FIG. 6, FIG. 8 shows a plan view of part of the in FIG. 1

dargestellten drehbaren Gleitringes und Fig. 9 einen Querschnitt längs Linie 9-9 in Fig. 8.shown rotatable sliding ring and FIG. 9 shows a cross section along line 9-9 in FIG. 8.

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In den Pig. 1 und 2 erkennt man ein napfförmiges Mischgefäß 10 mit einer sich zu seinem Öffnungsrand hin erweiternden Innenoberfläche 12. Das Mischgefäß 10 umfaßt einen Wandteil 14) einen Bodenteil 16 und einen Randteil 18, wobei alle Teile aus rostfreiem Stahl gefertigt und miteinander verschweißt sind, so daß sie ein festes napf- oder schüsseiförmiges Gebilde aus rostfreiem Stahl bilden. Der zur Gefäßöffnung hin zunehmende Innendurchmesser der Innenoberfläche 12 ist ein bevorzugtes, aber nicht notwendiges Merkmal, da die erfindungsgenäße Vorrichtung auch mit einer zylindrischen Innenoberfläche oder einer sich nach innen hin verjüngenden Oberfläche arbeiten kann.In the pig. 1 and 2 you can see a bowl-shaped mixing vessel 10 with an inner surface 12 which widens towards its opening edge. The mixing vessel 10 comprises a wall part 14) a bottom part 16 and an edge part 18, all of which Parts are made of stainless steel and welded together so that they form a solid cup-shaped or bowl-shaped structure made of stainless steel. The one to the opening of the vessel increasing inner diameter of the inner surface 12 is a preferred but not necessary feature, because the device according to the invention also has a cylindrical inner surface or an inward direction can work towards tapering surface.

Der Bodenteil 16 weist eine in seine Mitte angeordnete Hülse 20 auf, die mit einer Innenverzahnung versehen is·', und zur Aufnahme eines mit einer Außenverzahnurig verseht aen Abschnittes 22 einer Antriebswelle 24 dient. Die Antriebswelle 24 ist in einen Lagergehäuse 26 unter Verwendung von Lagern 28 in der üblichen Weise drehbar gelagert. Sie wird mittels einer Antriebsvorrichtung 30 gedreht, mit einer Geschwindigkeit, die groß genug ist, um einen Flüssigkeitsfilm an der Innenoberfläche 12 des Mischgefäßes 10 unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft längs der Innenoberfläche 12 zum Randteil 18 hin aufsteigen zu lassen.The bottom part 16 has a sleeve 20 arranged in its center, which is provided with internal teeth ', and to receive one provided with an external toothing Section 22 of a drive shaft 24 is used. The drive shaft 24 is in a bearing housing 26 using Bearings 28 rotatably mounted in the usual manner. It is rotated by means of a drive device 30, at a speed which is large enough to underlie a liquid film on the inner surface 12 of the mixing vessel 10 to allow the action of the centrifugal force to rise along the inner surface 12 towards the edge part 18.

Dem Mischgefäß 10 wird Flüssigkeit durch einen Einlaßstutzen 32 zugeführt, der mit einer von einem Hohlzylinder 35 unterhalb des Mischgefäßes 10 gebildeten zylindrischen Kammer 34 in Verbindung steht. Der Hohlzylinder 55 wird von dem Lagergehäuse 26 getragen und ist an seinem unteren Ende durch eine Wellendichtung 36 und an seinem oberen Ende durch eine Wellendichtung 37 dicht verschlossen. Die Flüssigkeit fließt aufwärts aus der Kammer 34 durch Öffnungen 38 in den Bodenteil 16 des Mischgefäßes 10. Dabei wird die Flüssigkeit von einer Pumpe 40 mit einer Geschwindigkeit vorwärts getrieben,The mixing vessel 10 is supplied with liquid through an inlet port 32, which is connected to one of a hollow cylinder 35 below of the mixing vessel 10 formed cylindrical chamber 34 is in communication. The hollow cylinder 55 is supported by the bearing housing 26 and is supported at its lower end by a shaft seal 36 and at its upper end by a Shaft seal 37 tightly closed. The liquid flows upward from the chamber 34 through openings 38 in the bottom part 16 of the mixing vessel 10. The liquid is driven forward by a pump 40 at a speed

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bei der sich ein ununterbrochener durchgehender Flüssigkeitsfilm an der Innenoberfläche 12 des Mischgefäßes 10 ausbilden und von dem Boden des Mischgefäßes 10 zu dessen Randteil 18 aufsteigen kann. Die Werte für die Zuführungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit können in einem v/eiten Bereich variieren je nach dem gewünschten Effekt. An dem oberen Ende der Hülse 20 ist eine Scheibe 41 befestigt, die sich in radialer Richtung beinahe bis zur Innenoberfläche 12 des Mischgefäßes 10 hin
erstreckt und dadurch bewirkt, daß sich die Flüssigkeit an
der Innenoberfläche 12 in Form eines Filmes verteilt.in which an uninterrupted, continuous liquid film can form on the inner surface 12 of the mixing vessel 10 and rise from the bottom of the mixing vessel 10 to the edge part 18 thereof. The values for the feed rate of the liquid can vary in a wide range depending on the desired effect. A disk 41 is fastened to the upper end of the sleeve 20 and extends in the radial direction almost as far as the inner surface 12 of the mixing vessel 10
extends and thereby causes the liquid to adhere to
the inner surface 12 distributed in the form of a film.

Ein Abschnitt 42 der Antriebswelle 24 erstreckt sich von dem Außenverzahnungsabschnitt 22 nach oben und trägt drei !Distanzhülsen 44, 45 und 47. Zwischen den Distanzhülsen 45 und 47
ist eine Schleuderscheibe 46 angeordnet. Die Distanzhülse 47 ist mit dem Wellenabschnitt 42 durch eine Mutter 48 starr
verbunden und dreht sich mit dem Wellenabschnitt 42. An der Distanzhülse 47 und oberhalb der Schleuderscheibe 46 sind
Flügel 50 befestigt, die sich von der Distanshülse 47 nach
radial außen erstrecken. Ein von einen Gefäßdeckel 54 gehaltenes Rohr 52 umgibt die oberhalb der Schleuderscheibe 46
angeordneten Flügel 50. Die Flügel 50 sind für die erfindungsgemäße Vorrichtung zwar nicht notwendig, jedoch von Vorteil, da sie eine bessere Verteilung des teilchenförmigen Materials auf der Schleuderscheibe 46 bewirken. Sofern erwünscht, kann die Schleuderscheibe 46 auch unabhängig von dem Mischgefäß von oben her oder durch eine konzentrisch angeordnete Welle von unten her angetrieben werden.A section 42 of the drive shaft 24 extends upwards from the external toothing section 22 and carries three spacer sleeves 44, 45 and 47. Between the spacer sleeves 45 and 47
a centrifugal disk 46 is arranged. The spacer sleeve 47 is rigid with the shaft section 42 by a nut 48
connected and rotates with the shaft section 42. On the spacer sleeve 47 and above the slinger 46 are
Fastened wing 50, which extends from the distancer sleeve 47 according to
extend radially outward. A tube 52 held by a vessel lid 54 surrounds the tube 52 above the centrifugal disk 46
arranged wings 50. The wings 50 are indeed not necessary for the device according to the invention, but they are advantageous because they bring about a better distribution of the particulate material on the centrifugal disk 46. If desired, the centrifugal disk 46 can also be driven independently of the mixing vessel from above or from below by means of a concentrically arranged shaft.

Die Länge und Anzahl der Distanzhülsen 44 und 45 kann variieren, um die Lage der Schleuderscheibe 46 einzustellen. Selbstverständlich können auch andere geeignete Einstellmittel verwendet werden.The length and number of the spacer sleeves 44 and 45 can vary in order to adjust the position of the centrifugal disk 46. Of course other suitable adjustment means can also be used.

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Beim Betrieb dieser Ausführungsform wird trockenes, teilchenförmiges oder körniges Material durch das Rohr 52 eingeführt und fällt auf die Schleuderscheibe 46, welche das Material durch die Zentrifugalkraft nach außen in Richtung auf die Innenoberfläche 12 des Mischgefäßes 10 schleudert auf einer Bahn, die eine radial Bewegungskomponente enthält. Das körnige Material trifft auf den Flüssigkeitsfilm an der Innenoberfläche 12 des Mischgefäßes 10 und wird von dem sich bewegenden Flüssigkeitsfilm mitgenommen und nach oben getragen.In operation of this embodiment it becomes dry, particulate or granular material is introduced through the tube 52 and falls onto the flinger 46, which the material by the centrifugal force outwardly towards the inner surface 12 of the mixing vessel 10 hurls on a Path that contains a radial component of motion. The granular material meets the liquid film on the inner surface 12 of the mixing vessel 10 and is carried along by the moving liquid film and carried upwards.

In der allgemeinen Form der Erfindung sind Mittel vorgesehen, um die Mischung aus Flüssigkeit und Materialteilchen zu Bammeln, wenn sie von dem Rand des rotierenden Mischgefäßes unter der Wirkung der Zentrifugalkraft weggeschleudert wird. In dem speziellen Ausführungsbeispiel ist die Sammelvorrichtung im wesentlichen von einem Becken 55 gebildet, das einen Hohlzylinder 56 mit einem auf dem Lagergehäuse 26 ruhenden Boden 58 und einem Deckel 54 umfaßt. Dieser liegt auf dem Zylinder 56 auf und ist an diesem mittels Flügelschrauben 60 abnehmbar befestigt. In dem Boden 58 des Beckens 55 ist eine tangential gerichtete Auslaßöffnung 62 ausgebildet.In the general form of the invention means are provided to jitter the mixture of liquid and material particles, when it is thrown off the edge of the rotating mixing vessel under the action of centrifugal force. In the special embodiment, the collecting device is essentially formed by a basin 55, the one Hollow cylinder 56 with a bottom 58 resting on the bearing housing 26 and a cover 54. This is on the Cylinder 56 and is on this by means of wing screws 60 removably attached. In the bottom 58 of the basin 55 a tangentially directed outlet opening 62 is formed.

In der vorliegenden Ausführungsform weist der Randteil 18 des Mischgefäßes 10 einen einstückig mit ihm ausgeformten Gleitring 64 auf, der mit einem stationären Gleitring 66 an dem Gefäßdeckel 54 zusammenwirkt. Die Gleitringe 64 und 66 weisen jeweils eine Mehrzahl konzentrischer kreisförmiger Rippen 68 auf, die in radialer Richtung durch kreisförmige Nuten 70 voneinander getrennt sind. Die Nuten 70 sind breiter als die kreisförmigen Rippen 68, so daß die Gleitringe 64 und 66 zahnartig ineinandergreifen, wie man dies in Fig. 1 sieht, wo die kreisförmigen Rippen 68 des jeweils einen Gleitringes sich in die kreisförmigen Nuten 70 des jeweils anderen Gleitringes erstrecken. Dabei greifen die Gleitringe 64 und 66 so ineinander, daß ein schmaler Zwischenraum zwischen den jeweils ineinandergreifendenIn the present embodiment, the edge part 18 has of the mixing vessel 10 has a sliding ring 64 which is formed in one piece with it and which is connected to a stationary sliding ring 66 cooperates on the vessel lid 54. The slip rings 64 and 66 each have a plurality of concentric circular Ribs 68 which are separated from one another in the radial direction by circular grooves 70. The grooves 70 are wider than the circular ribs 68, so that the slip rings 64 and 66 mesh like a tooth, how to do this in Fig. 1 sees where the circular ribs 68 of each one slip ring fit into the circular grooves 70 of the each other slide ring extend. The sliding rings 64 and 66 engage one another so that a narrow Space between the interlocking

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Rippen 68 und Hüten 70 verbleibt. An dem Gefäßdeckel 54 ist vorzugsweise ein ringförmiger Spritzschutzwulst 71 angeordnet, um zu vermeiden, daß die aus den Materialteilchen und der Flüssigkeit bestehende Mischung von oben auf die Schleuderscheibe 46 heruntertropft.Ribs 68 and hats 70 remain. On the vessel lid 54 an annular splash guard 71 is preferably arranged in order to avoid that from the material particles and the liquid existing mixture drips down onto the centrifugal disk 46 from above.

Bei Drehung des Mischgefäßes 10 steigt die Mischung aus Flüssigkeit und Materialteilchen unter der Wirkung der Zentrifugalkraft nach oben über einen Randwulst 72 an dem beweglichen Gleitring 64 und gelangt in den Bereich, indem die Gleitringe 64 und 66 zahnartig ineinandergreifen. Der Zwischenraum zwischen den zahnartig ineinandergreifenden Abschnitten der Gleitringe 64 und 66 ist so schmal, daß die aus Flüssigkeit und Materialteilchen bestehende Mischung zwischen den Gleitringen 64 und 66 eine Scher- oder Querschubbewegung erfährt, die zu einer verbesserten Durchmischung und einer größeren Gleichförmigkeit der Mischung führt. Die querverschobene Mischung aus Flüssigkeit und Materialteilchen fließt nach außen über die kreisförmigen Rippen 68 und die Hüten 70 der Gleitringe 64 und 66 unter der \7irkung der Zentrifugalkraft, wobei sie bei ihrer Bewegung kontinuierlich quer zu ihrer Auswärtsbewegung verschoben und verschmiert wird, bis sie von der radial äußersten kreisförmigen Rippe 68 des rotierenden Gleitringes 64 abgeschleudert wird. Die Mischung aus Flüssigkeit und Hateria!teilchen trifft dann auf die senkrechte Fläche 74 des Beckens 55 und tropft von dort auf den Boden 58 des Beckens 55. Es versteht sich, daß der Endzustand der Mischung von ihren Bestandteilen abhängt. Sie kann eine Lösung, eine Suspension, ein Kolloid oder dergleichen sein.When the mixing vessel 10 is rotated, the mixture of liquid and material particles increases under the effect of the Centrifugal force upwards over an edge bead 72 on the movable slide ring 64 and reaches the area by the sliding rings 64 and 66 mesh with one another like a tooth. The space between the tooth-like interlocking Sections of the slip rings 64 and 66 is so narrow that the mixture consisting of liquid and material particles between the slip rings 64 and 66 a shear or transverse thrust movement experiences which lead to improved mixing and greater uniformity of the mixture leads. The transversely displaced mixture of liquid and material particles flows outwards over the circular ones Ribs 68 and the hats 70 of the sliding rings 64 and 66 under the action of centrifugal force, with their movement continuously displaced transversely to its outward movement and smeared until it is removed from the radial outermost circular rib 68 of the rotating slide ring 64 is thrown off. The mixture of liquid and Hateria! particle then meets the vertical Surface 74 of the basin 55 and from there drips onto the bottom 58 of the basin 55. It goes without saying that the final state the mixture depends on its constituents. It can be a solution, a suspension, a colloid or the like.

Der Hauptvorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß die Partikel oder Teilchen gleichförmig in die Flüssigkeit gebracht werden. Die Partikel brechen beim Herunterfallen auf die Schleuderscheibe 46 auseinander und werdenThe main advantage of the present invention is that the particles or particles are uniform in the liquid to be brought. The particles break apart when falling onto the slinger 46 and become

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unter der Wirkung der Zentrifugalkraft gleichförmig in radialer Richtung in den Flüssigkeitsfilm verteilt. Jedes einzelne Teilchen des trockenen Materials wird von den anderen Teilchen getrennt und wird für sich mit einer geringen Flüssigkeitsmenge in dem gegenüber der Schleuderscheibe 46 liegenden Flüssigkeitsfilm in Berührung gebracht.distributed uniformly in the radial direction in the liquid film under the effect of centrifugal force. Each individual particles of the dry material is separated from the other particles and is on its own with a small amount Amount of liquid in the opposite of the centrifugal disk 46 liquid film brought into contact.

Die Innenoberfläche 12 des Mischgefäßes 10 weist in dem der Kante der Schleuderscheibe 46 gegenüberliegenden Bereich, in dem das Teilchen von vorliegenden Material anfänglich mit den Flüssigkeitsfilm gemischt v/ird, vorzugsweise eine Parabolform auf. Dies rührt daher, daß bei einer Drehung des Mischgefäßes 10 die Innenoberfläche des Flüssigkeitsfilmes unter der Wirkung der Rotationskraft und der Schwerkraft eine parabolische Form annehmen möchten und sich gleichseitig an die Form der Innenoberfläche 12 des Mischgefäßes 10 anpassen möchte. Die Parabolform der Innenoberfläche 12 des Mischgefäßes 10 ist jedoch eher ein wünschenswertes als ein notwendiges Merkmal der vorliegenden Erfindung.The inner surface 12 of the mixing vessel 10 has in the area opposite the edge of the centrifugal disk 46, in which the particle of material present is initially mixed with the liquid film, preferably in a parabolic shape on. This is due to the fact that when the mixing vessel 10 is rotated, the inner surface of the liquid film want to assume a parabolic shape under the action of rotation and gravity and become equilateral would like to adapt to the shape of the inner surface 12 of the mixing vessel 10. The parabolic shape of the inner surface 12 however, the mixing vessel 10 is a desirable rather than a necessary feature of the present invention.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Zuführgeschwindigkeit der Flüssigkeit gesteigert werden kann, ohne die Dicke des Flüssigkeitsfilmes zu erhöhen, wie dies bei dem aus dem Stand der Technik bekannten, oben diskutierten Zentrifugalmischer notwendig war. Eine Erhöhung der Umdrehungsgeschwindigkeit des" Mischgefäßes 10 führt zu einer Vergrößerung der Aufwärtsgeschwindigkeit des Flüssigkeitsfilmes, wodurch eine höhere Zuführgeschwindigkeit ohne eine Zunahme der Dicke des Flüssigkeitsfilmes möglich wird. Hierdurch ist es möglich, eine gleichförmige Einführung von Partikeln bei höherer Geschwindigkeit zu erreichen, als dies bisher möglich war.A particular advantage of the invention is that the feed rate of the liquid can be increased, without increasing the thickness of the liquid film, as discussed above in the case of that known from the prior art Centrifugal mixer was necessary. An increase in the speed of rotation of the "mixing vessel 10" leads to a Increase in the upward speed of the liquid film, resulting in a higher feed speed without a Increase in the thickness of the liquid film becomes possible. This enables a uniform introduction of particles at a higher speed than was previously possible.

Eine gewisse Vermischung findet in dem Flüssigkeitsfilm an der Innenoberfläche 12 des Mischgefäßes 10 aufgrundA certain mixing takes place in the liquid film on the inner surface 12 of the mixing vessel 10 due to

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turbulenter Querströmungen in dem Flüssigkeitsfilm statt, so daß Gleitringe für einige Anwendungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Umständen nicht benötigt werden. Umgekehrt kann es sein, daß die dargestellten Gleitringe 64, 66 bei anderen Kombinationen nicht ausreichen, um die notwendige Scherbewegung zu erreichen. In diesem Falle können weitere, eine QuerSchubbewegung erreichende Rippen oder ein entsprechender Bereich vorgesehen sein. Ebenfalls kann zur Veränderung der Querschubbewegung der Abstand zwischen den Gleitringen 64 und 66 verändert werden. Die Drehgeschwindigkeit des Mischgefäßes 10 und die Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit sowie des körnigen Materials kann verändert werden, um entweder eine bessere Kontrolle des Trockenmaterials oder eine bessere Kontrolle des Flüssigkeitsfilmes zu erreichen.turbulent transverse flows take place in the liquid film, so that slip rings for some applications of the invention Device may not be required. Conversely, it may be that the slide rings shown 64, 66 are not sufficient for other combinations to achieve the necessary shear movement. In this case can have further ribs that achieve a transverse thrust movement or a corresponding area can be provided. The distance between the slip rings 64 and 66 can be changed. The speed of rotation of the mixing vessel 10 and the flow rate The liquid as well as the granular material can be changed to either better control the dry material or to achieve better control of the liquid film.

Die Mischwirkung der Gleitringe 64 und 66 kann dadurch verbessert werden, daß radiale Kerben 76 und 78 in die Rippen 68 geschnitten werden, wie man dies in den Fig. 6 bis 9 erkennt. Die radial verlaufenden Kerben oder Einschnitte 76 und 78 sind jeweils bis auf halbe Höhe der Rippen 68 eingeschnitten, wie man dies in den Fig. 7 und 9 erkennt. Die Reihe von Kerben 78 in dem stationären Gleitring 66 ist radial ausgerichtet bezüglich des Mittelpunktes C (Fig. 6; des Gleitringes 66. Dagegen verlaufen die Reihen von Kerben 76 in dem Gleitring 64 gegenüber einem benachbarten radialen Strahl unter einem Winkel A geneigt, um zu vermeiden, daß Material direkt durch die Reihen der Kerben 76 und 78 durchströmt, wenn diese im wesentlichen in Flucht miteinander liegen. Außerdem gibt es eine Reihe Kerben 76 weniger als Reihen von Kerben 78, um zu vermeiden, daß alle Reihen von Kerben gleichzeitig in Flucht miteinander liegen. Auf diese Y/eise verrühren die Kerben 76 und 78 die Mischung zwischen den Gleitringen 64 und 66 und verbessern somit die Gleichförmigkeit der Mischung, ohne daß dabei für die MischungThe mixing effect of the sliding rings 64 and 66 can be improved by having radial notches 76 and 78 in the ribs 68 are cut, as can be seen in FIGS. 6 to 9. The radially extending notches or cuts 76 and 78 are each cut to halfway up the ribs 68, as can be seen in FIGS. the The series of notches 78 in the stationary slip ring 66 is aligned radially with respect to the center point C (Fig. 6; of the sliding ring 66. In contrast, the rows of notches 76 in the sliding ring 64 run opposite an adjacent radial one Beam inclined at angle A to avoid material being drawn directly through rows of notches 76 and 78 flows through when these are essentially in alignment with one another. There are also a number of notches less than 76 Rows of notches 78 to prevent all rows of notches from being in alignment with one another at the same time. To this Alternatively, notches 76 and 78 stir the mixture between slip rings 64 and 66 and thus improve uniformity of the mixture without sacrificing for the mixture

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die Möglichkeit besteht, direkt längs der von den Kerben 78 gebildeten radialen Reihen auszuströmen. Es wird jedoch "betont, daß die Kerben 76 und 7ß in einigen Anwendungsfällen der Erfindung vorteilhaft, atoer nicht notwendig sind.there is the possibility of directly along the notches 78 formed radial rows to flow out. It is emphasized, however, that the notches 76 and 73 in some applications of the invention advantageous, atoer are not necessary.

Fig. 4 zeigt eine geeignete Anordnung zur Zuführung des trockenen, körnigen Materials., für die Ausfuhrungsform der Erfindung. Das trockene, aus Seuchen bestehende Material ist in einem üblichen Fülltrichter 80 (Fig. 4) enthalten, der an seinem unteren Ende eine ebenfalls bekannte, in einem Vorschubrohr 84 drehbar gelagerte Förderschnecke 82 aufweist. Die Förderschnecke 82 wird mirt einer vorbestimmten Geschwindigkeit durch einen üblichen '.Motor und ein Getriebe angetrieben, die in den Zeichnungen nicht dargestellt sind. Das Vorschubrohr 84 ist mit seinem fülltrichterfernen Ende direkt an das Rohr 52 angeschlossen und das trockene, körnige Material, das durch die Förderschirecke 82 aus dem Ende des Vorschubrohres 84 herausgeschoben wird, fällt durch das Rohr 52 nach unten auf die Schleuderscheibe 46.Fig. 4 shows a suitable arrangement for feeding the dry, granular material., For the embodiment of Invention. The dry material made up of epidemics is contained in a conventional hopper 80 (Fig. 4), which is also known at its lower end, in one Has feed pipe 84 rotatably mounted screw conveyor 82. The screw conveyor 82 is driven at a predetermined speed driven by a common motor and gearbox, which are not shown in the drawings. The feed tube 84 is direct with its end remote from the hopper connected to the pipe 52 and the dry, granular material, that is pushed out of the end of the feed pipe 84 by the conveyor screw 82 falls through the pipe 52 down onto the flinger 46.

Bei einigen Mischungen bestehrt: die neigung, Luft in das Flüasigkeits-Teilchengemisch aufzunehmen. Um diesen Effekt so gering wie möglich zu halt'fn, sind alle Verbindungen des Mischers vorzugsweise gegen Iiwfteintritt abgedichtet. In diesem Fall hat aber die Zentrifugalwirkung des Mischgefäßes 10 und der Gleitringe 64 und 6'6 einen Luftpumpeneffekt, da durch die Zentrifugalwirkung j&Ln Luftunterdruck im Zentrum des Mischgefäßes 10 erzeugt wird. Dieser führt dazu, daß das trockene, körnige Material au» dem Vorschubrohr 84 schneller als erforderlich herausgezogen!wird, da auf der Oberfläche des trockenen, körnigen Materials in dem Fülltrichter 80 Luft von Atmosphärendruck las-föet. Um diesen Pumpeffekt zu umgehen, kann ein dicht abschließender Deckel 86 (Fig. 5) auf dem Fülltrichter 80 montiert und eine abgeschlossene Leitung 88 an das obere Ende cbes Rohres 52 angeschlossenWith some mixtures, the following is advantageous: the tendency to absorb air into the liquid-particle mixture. To this effect To keep it as low as possible, all connections of the mixer are preferably sealed against ingress of force. In In this case, however, the centrifugal effect of the mixing vessel 10 and the sliding rings 64 and 6'6 has an air pump effect, since due to the centrifugal effect j & Ln negative air pressure in the center of the mixing vessel 10 is generated. This causes the dry, granular material to leave the feed pipe 84 more quickly pulled out as necessary! because on the surface of the dry, granular material in the hopper 80 is air blown at atmospheric pressure. To this pumping effect too bypass, a tightly closing lid 86 (Fig. 5) mounted on the hopper 80 and a closed one Line 88 is connected to the upper end of the tube 52

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werden, die zum oberen Ende des Fülltrichters 80 oberhalb des Füllstandes des trockenen, körnigen Materials geführt ist. Dies bewirkt einen Druckausgleich zv/ischen dem Raum oberhalb des körnigen Materials und dem Zentrum des Mischgefäßes 10, um die Pumpwirkung auf das trockene, körnige Material zu vermeiden.are fed to the top of the hopper 80 above the level of the dry, granular material is. This effects a pressure equalization between the space above the granular material and the center of the mixing vessel 10 to avoid the pumping action on the dry, granular material.

Es wird jedoch betont, daß die oben beschriebene Abdichtung und Druckausgleichsanordnung für die Erfindung nicht unbedingt notwendig ist, da das Problem der Luftaufnahme nicht in allen Anwendungsfällen der Erfindung auftritt und eine Abdichtung nicht erforderlich ist, wenn eine Luftaufnahme nicht stattfindet.It is emphasized, however, that the sealing and pressure equalization arrangement described above is not essential to the invention is necessary because the problem of aerial intake does not occur in all applications of the invention and one Sealing is not required if air intake does not occur.

- Patentansprüche 7Q9847/0918 - Claims 7Q9847 / 0918

Claims

Patent requests

Device for mixing liquid material with granular material, characterized by a mixing vessel (10) with a substantially vertical axis, drive means (24, 30) for rotating the Hi senge it (10) about its axis a liquid in the mixing vessel (10) under the action of centrifugal force at a speed sufficient to let rise on the inner surface (12) of the mixing vessel (10) up to its edge (72), means (32, 34, 38) for introducing the liquid into the mixing vessel (10) at a speed which the formation a continuous coherent liquid film on the inner surface (12) of the mixing vessel (10) enables means for introducing the granular material into the liquid film in a location above the entry point for the liquid into the mixing vessel (10) An area wherein the feed path of the granular material has a radial movement comporientation, and a collecting device (55) to collect the mixture consisting of the liquid and the granular material at the edge of the mixing vessel (10).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the inner surface (12) of the mixing vessel (10) in the Area in which the granular material is introduced into the liquid film, one - in a longitudinal section through the mixing vessel (10) viewed - has an approximately parabolic shape.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that on the edge (18) of the mixing vessel (10) a first Sliding ring (64) is arranged, and that the first sliding ring (64) opposite stationary sliding ring (66) is provided, which is connected to the first sliding ring (64)

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(64) cooperates in such a way that the material mixture consisting of liquid and granular material has a Shear or transverse movement granted and thus a more uniform mixing is achieved.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the means for introducing the liquid a chamber (34) below the mixing vessel (10), openings (38) in a bottom part (16) of the mixing vessel (10) for connecting the same with the chamber (34) and a pumping device (40) for the liquid in pump the chamber (34) and through the openings (38) into the bottom part (16) of the mixing vessel (10).

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that d «3 In the bottom part (16) of the mixing vessel (10) a disc (41) is arranged in such a way that it forms a Film of the liquid entering the mixing vessel (10) below the disc (41) on the inner surface (12) of the mixing vessel (10) above the disc (41).

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the means for introducing the granular material into the liquid film within the mixing vessel (10) a centrifugal device (46) rotatably arranged in the mixing vessel (10), a drive device (42) for the spinner (46) and means (52, 50) to divert the granular material of the spinner (46) to be supplied.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the centrifugal device of a centrifugal disk (46) is formed.

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8. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the collecting device has a Has the edge (18) of the mixing vessel (10) surrounding the container (55).

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the drive means for rotating the Mixing vessel (10) a drive shaft (24) connected to the bottom part (16) of the mixing vessel (10) and a drive device (30) for rotating the drive shaft (24) and the mixing vessel (10).

10. Apparatus according to claim 6 and 9, characterized in that the drive shaft (24) protrudes into the mixing vessel (10) and that the centrifugal device (46) is mounted within the mixing vessel (10) on the drive shaft (24).

11. Device according to one of claims 7 to 10, characterized in that the means for supplying the granular Material to the centrifugal device (46) a tube (52) arranged above the centrifugal disk (46) and a conveyor (80, 82, 84) for supplying the granular material to the tube (52).

12. Device according to one of claims 6 to 11, characterized in that an adjusting device (44, 45, 48) is provided for adjusting the vertical position of the centrifugal device (46).

13. Device according to one of claims 3 to 12, characterized characterized in that a stationary cover plate (54) covering the mixing vessel (10) is provided and that the stationary sliding ring (66) is formed on the cover plate (54).

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14. Device according to one of claims 3 to 13, characterized characterized in that each sliding ring (64, 66) has annular ribs (68), each separated by annular grooves (70) are separated.

15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the annular ribs (68) both slide rings (64, 66) in In the circumferential direction arranged at a distance from one another, essentially radially extending incisions or notches (76, 78) to improve the mixing effect of the sliding rings (64, 66).

16. The device according to claim 15, characterized in that the incisions (76, 78) in the annular ribs (68) both slip rings (64, 66) are arranged in substantially radial rows and that the rows of notches (76) of one slip ring (64) opposite the respective rows of notches (78) of the other Sliding ring (66) run under a Winice 1 to prevent the material mix in a straight line Line along the series of incisions (76, 78) flows out when the incisions (76, 78) substantially are in alignment with each other.

17 · Device according to claim 16, characterized in that that on one of the two sliding rings (64, 66) at least one row of incisions (76 or 78) less νοϊ -hand than on the other sliding ring (66, 64) in order to avoid that all rows of notches (76, 78) can run away from each other at the same time.

18. Device according to one of claims 13 to 17, characterized in that above the centrifugal device (46) a splash guard bead fastened to the cover plate (54) and extending downward from it

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(71) is arranged to avoid the out Liquid and granular material "consisting of a mixture of materials drips onto the spinner (46).

19. Device according to one of claims 6 Ms 18, characterized in that the device for supplying the granular material to the centrifugal device (46) a hopper (80) for receiving a supply of granular material, extending from the bottom of the hopper (80) to a point above the spinner (46) extending conveyor pipe (84) and a screw conveyor (82) within a 3 section of the conveyor pipe (84) to move the granular material through the conveyor tube (84).

20. Apparatus according to claim 19, characterized in that the mixing vessel (10) and the filling funnel (80) are airtight are sealed and that an airtight connecting line (88) is provided, which extends from a the near-axis area of the mixing vessel (10) to one above the level of the granular material in the Filling funnel (80) lying position on the filling funnel (80) extends to a pressure difference between the Balance the center of the mixing vessel (10) and the upper area of the filling funnel (80) and thereby close prevent an excessive amount of granular material due to the negative pressure prevailing in the mixing vessel (10) is drawn into this.

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