DE2742904A1

DE2742904A1 - Verfahren und behaelter zum pneumatischen mischen von pulvrigem oder koernigem gut

Info

Publication number: DE2742904A1
Application number: DE19772742904
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Ing Grad Krambrock; Paul Luebbehusen
Original assignee: Waeschle Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Waeschle Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1977-09-23
Filing date: 1977-09-23
Publication date: 1979-04-05
Also published as: SE438603B; CA1102788A; LU80273A1; DK421878A; ZA785081B; NL7808939A; IT1098592B; SE7809902L; FR2403821A1; DE2742904C2; JPS5457270A; US4194845A; JPS6234412B2; GB2004759B; AU3967678A; BE870590A; GB2004759A; FR2403821B1; IT7827555A0

Description

27A290A

23. Sept. 1977 9607-IV/vm

Waeschle Maschinenfabrik GmbH, Ziegelstr. 26, D-79P Pavensburg

"Verfahren und Behälter zum pneumatischen Mischen von pulvrigem oder körnigem Hut"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Behalter zum pneumatischen Mischen von pulvrigem oder körnigem Gut.

Es ist bekannt, Schüttgut zum Zwecke des Mischensuund Homogenisierens in einem Behälter mittels eines Gasstromes vom Bodenbereich des Behälters über ein Steigrohr Im Kreislauf nach oben zu fördern. Erfahrungsgemäß ist bei einer derartigen einfachen Umwälzung das nicht mehr zu verbessernde Endergebnis der Mischung erst dann erreicht, wenn die im Behälter befindliche Schüttgutmenge ca. zehn- bis zwanzigmal im Kreislauf gefördert wurde. Ursache ist die unbefriedigende Längsmischung bei der Umwälzung.

Aus der DT-PS 1 937 37¹J und aus der DT-PS 2 219 397 sind bereits Mischbehälter bekannt, die zur Verbesserung der Längsmischung das dem Steigrohr zufließende Schüttgut aus zwei unterschiedlichen Höhenebenen entnehmen und dem Steigrohr über zwei in unterschiedlicher Höhe in dieses mündende Ringkanäle zuführen. Auf diese Weise wird eine wesentlich kürzere Mischzeit erzielt, denn das nicht mehr zu verbessernde Endergebnis der Mischung ist bereits nach zwei- bis fünfmaligem Uralauf des Schüttgutes erreicht.

Die kürzestmögliche Mischzeit hängt indessen von den Fließ- und

909ÖU/01J9

27A2904

Auslaufeigenschaften des jeweiligen Schüttgutes ab, so daß die Breite des Rlngkanaies oder der Ringkanäle bei den bekannten j Mischbehältern ansich für jeden Anwendungsfall und insbesondere I auch bei einem Wechsel des Schüttgutes empirisch auf ihren opti-j

malen Wert eingestellt werden müßten. Bei den bekannten Misch- i behältern ist Jedoch eine Änderung des Querschnittes des oder der Ringkanäle nur durch axiale Verschiebung des oder der Steigrohre möglich, was mit einem erheblichen konstruktiven Aufwand verbunden ist, vor allem bei großen Mischern, die bei einem Passungsvermögen von beispielsweise 500 m^ Stelsrohrdurchmesser bis zu 1000 mm und Steigrohrlängen bis zu 30 m besitzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum pneumatischen Mischen von pulverförmigem oder körnigem Schüttgut zu schaffen, das sich für die verschiedensten Schüttgüter mit den unterschiedlichsten Fließ- und Auslaufeigenschaften eignet und stets zu einer besonders kurzen Mischzeit führt.

Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Mischbehälter insbesondere zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, der sich in besonders einfacher Weise an die Flleß-

i und Auslaufeigenschaften der verschiedensten, zu mischenden {

Schüttgüter insbesondere zur Erzielung einer möglichst kurzen Mischzeit anpassen läßt.

Die Lösung der das Verfahren betreffenden Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben. Sie beruht? darauf, daß der unter dem Einfluß der Schwerkraft in dem Behälter langsam nachsackende Schüttgutstrom in seinem unteren Bereich in zwei Mengenströme aufgeteilt wird, deren Fließgeschwindigkeit sich einzeln festlegen läßt und die dann wieder zusammengeführt werden. Durch die unterschiedlichen Mengenströme ergeben sich zwei unterschiedliche, axiale Absinkgeschwindigkeiten des Schüttguts im Mischbehälter, wodurch zusätzlich zu der von Hause aus gegebenen, guten Queneischung auch die angestrebte gute Längs-

9098U/0139

mischung erzielt wird. Da dabei Schüttgut nicht (wie beim Stand der Technik) zum Teil aus dem Inneren des Behälters abgezweigt sondern stets nur am Boden des Behälters entnommen wird, ist das Verfahren außerordentlich anpassungsfähig an die verschiedensten Schüttguteigenschaften.

Zwar könnten die Kengenströme ohne Verschlechterung des Ergebnisses getrennt in den oberen Teil des Behälters zurückgeführt werden; einfacher und daher vorteilhafter ist es Jedoch, wenn gemäß Anspruch 2 die Mengenströme vor der pneumatischen Rückförderung des Schüttgutes in den oberen Bereich des Behälters wieder zusammengeführt werden.

Die Lösung der den Behälter betreffenden Aufgabe ist im Patentanspruch 3 angegeben. Diese Lösung verwirklicht das Verfahren der Patentansprüche 1 und gegebenenfalls 2 und zeichnet sich durch ihren geringen konstruktiven Aufwand aus. Da Jeder der getrennten Räume zur Ausbildung der getrennten Mengenströme einen eigenen Auslauf besitzt, dessen Querschnitt wiederum durch eine eigene Einstellvorrichtung veränderbar ist, läßt sich die angestrebte Anpassung an die verschiedenen Schüttguteigenschaften ohne störende Einbauten Im Behälter und ohne Höhenverstellung des Steigrohres erreichen. Dabei können die Auslaufquerschnitte mittels der Einstellvorrichtungen sowohl absolut (zur Anpassung an die Eigenschaften der Jeweiligen Schüttgüter) als auch relativ zueinander (zur Erzielung einer optimalen Längsmischung) von außen, im Bedarfsfall auch fernbedient, kontinuierlich oder intermittierend, eingestellt oder verändert werden.

Bevorzugte Ausführungsform und weitere Ausgestaltungen des Mischbehälters nach der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen angegeben.

In der Zeichnung ist der Mischbehälter nach der Erfindung in beispielsweise gewählten Ausführungsformen schematisch ver

duddU/013·

facht dargestellt. Es zeigt:

einen Mischbehälter zur Veranschaulichung des Grundgedankens der Erfindung,

einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform des Behälters,

einen weiteren Längsschnitt des gleichen Behälters,

einen Schnitt längs der linie I-I in Fig. 2,

eine weitere Ausführungsform des Behälters,

eine Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 2,

eine weitere Ausführungsform,

einen Querschnitt längs der Linie Ϊ-ΙΙ in Fig. 7 und

eine Weiterbildung des Behälters nach Fig. 2 zur Erzielung einer noch kürzeren Tischzeit.

Gemäß Fig. 1 ist in einem zylindrischen Behälter 1 mit konischem Unterteil 2 ein axiales Steigrohr 3 befestigt. Der untere Bereich des Behälters 1 ist durch eine Trennwand 5 in ' zwei Räume A und B unterteilt, die jeweils einen eigenen Aus- i lauf a, b besitzen. Jeder der Ausläufe a, b ist mit einer nur ! schematisch dargestellten, beliebigen Einstellvorrichtung 7a, ! 7b versehen. Das unter dem Einfluß der Schwerkraft langsam in ι dem Behälter 1 nach unten fließende Schüttgut wird in den Räu- ; men A und B in zwei Mengenströme aufgeteilt. Die Einstellvorrichtungatfa, 7b legen unterschiedliche Auslaufquerschnitte fest,j was zu unterschiedlichen axialen Absinkgeschwindigkeiten der Mengenströme in den Räumen A, B führt. Da die Mengenströme stromab der Einstellvorrichtungen 7a, 7b gemeinsam in das Steigrohr 3 eingespeist und mittels des Gebläses 20 in den oberen Bereich des Behälters 1 zurückgefördert werden, ergibt sich auf diese Weise eine sehr gute Längsmischung. Bereits nach zwei- bis dreimaligem Umlauf des Schüttgutes ist das nicht mehr zu verbessernde Endergebnis des Mischvorganges er-

9098U/0139

reicht und das Schüttgutgemisch kann über den Bodenauslauf IO (bei abgestelltem Oebläse 20) entleert werden.

Dieses Prinzip läßt zahlreiche Abwandlungen zu. Insbesondere können die Mengenströme stromab der Einstellvorrichtungen einzeln über entsprechende Steigrohre in den oberen Teil des Behälters zurückgefördert werden. Desweiteren können auch mehrere aus den Räumen A, B, den Ausläufen a^-, b, den zugehörigen Einstellvorrichtungen und dem Steigrohr bestehende Einheiten in dem gleichen Behälter untergebracht sein, eine Lösung, die vor allem bei Behältern sehr großen Durchmessers zweckmäßig erscheinen kann. Ebenso könnte natürlich das Steigrohr auch exzentrisch In dem Behälter verlaufen, da seine Lage für den Ablauf des Verfahrens nach der Erfindung unerheblich ist.

In den Figuren 2 bis H ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Mischbehälters dargestellt. Hler besitzt das Steigrohr 3 über den größeren Teil seiner Länge Kreisquerschnitt, der Jedoch an dem unteren Ende 4 des St*±grohres 3 in einen rechteckigen bzw. quadratischen Querschnitt übergeht. Ebenso endet auch das Unterteil 2 in einem rechteckigen Abschnitt. Selbstverständlich könnten sowohl das Steigrohr 3 als auch der Behälter 1 einen durchgehend rechteckigen, quadratischen oder auch beliebig prismatischen Querschnitt haben. Die Trennwand 5, die gleichzeitig das Steigrohr 3 mit den Behälterwänden verbindet, legt die beiden Räume A, B fest. Jeweils zwei parallele Flächen des Unterendes des Steigrohres 3 und des unteren Abschnittes des Unterteiles 2 des Behälters begrenzen zwei sich gegenüberliegende Spalten a, b, die den Räumen A, B zugeordnet sind. Der Querschnitt der Spaltena, b ist mittels zweier um horizontale Achsen 9 schwenkbarer Klappen 7a, 7b einstellbar. Zur Einstellung dienen Stellantriebe 8a, 8b für Jede Klappe, die im Ausführungsbeispiel als Stellschrauben wiedergegeben sind. Stattdessen können aber auch pneumatische, elektromotorische oder elektromagnetische Stelantriebe vorgesehen sein, vor allem dann, wenn die Klappen 7a, 7b gleichzeitig die Verschlußklappen für den Bodenauslauf 10 des Behälters 1 bilden.

909SU/0139

Im Ausführungsbeispiel ist jedoch für diesen Bodenauslauf 10 ein gesondertes Abschlußorgan 11 vorgesehen, das nach Beendigung des Füll- und Mischvorganges zur Entleerung des Schüttgutes aus dem Behälter geöffnet wird.

Die Luft zum Umwälzen des Schüttgutes wird einem unter dem Ende des Steigrohres 3 und über dem Verschlußorgan 11 liegendem Raum I¹J über eine Rohrleitung 12, die sich kurz vor der Einmündung in den Raum I¹I in zwei Zweigleitungen 13 aufteilt, zugeführt .

Fig. 5 zeigt eine gegenüber Fig. 1 abgewandelte Ausführungsform des Mischbehälters, bei der die Steigleitung 3 außerhalb des)Behälters verläuft. Eine solche Lösung kann bei nachträglichem Umbau eines Silobehälters zu einem Mischbehälter empfehlenswert sein.

Fig. 6 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform des Behälters nach Fig. 2. Als Einstellvorrichtungen für den Querschnitt der Spalte a, b sind hier Flachschieber 21 a, 21 b vorgesehen. Insbesondere können aber bei dieser Ausführungsform die unterschiedlichen Mengenströme durch eine Neigung der Trennwand 25 gegenüber der Senkrechten erzielt werden. Diese Neigung kann zur Anpassung an die jeweiligen Schüttguteigenschaften einstellbar sein. Infolge des unterschiedlichen Querschnittes der Räume A, B ergibt sich die gewünschte, schnelle Längsmischung auch bei völlig gleichen Auslaufquerschnitten der Spalte a, b.

Die Figuren 7 und 8 zeigen eine weitere Möglichkeit zur Er- · zielung der unterschiedlichen Mengenströme. Hier ist das Steigrohr 3 in seinem oberen Bereich mittels eines geeigneten Gestänges 24 schwenkbar gelagert und die Einstellvorrichtungen 23a, 23b greifen am Unterende dieses Steigrohres an, das sie Je nach Einstellung entsprechend den Pfeilen verschieben, wo-

909814/0139

274290'«

durch sich bei konstantem Summenquerschnitt des Auslaufes die Querschnitte der Spalte a, b relativ zueinander ändern. Zur Änderung des Summenquerschnittes des Auslaufes kannte

j das Steigrohr 3 auch noch in der Senkrechten verschiebbar angeordnet sein. Diese Lfisung empfiehlt sich allerdings nicht ! bei sehr hohen Mischbehältern.

Schließlich zeigt Fig. 9 noch eine Weiterbildung des Mischbehälters nach Fig. 2, mit der eine noch kürzere Mischzeit erreicht werden kann. Hier ist nämlich die Einlauföffnung 26 des Behälters 1 nicht mittig sondern seitlich verschoben oberhalb des Raumes A angeordnet. Wie angedeutet, ergibt sich dadurch bereits bei der Befüllung eine erste Längsdurchmischung des Schüttgutes, denn wenn beispielsweise zunächst die Komponente X und anschließend die Komponente Y eingefüllt wird, wird (Je nach Mengenverhältnis) zumindest ein Teil der Komponente Y in dem Raum B in derselben Höhe liegen, in der im Raum A die Komponente X liegt.

9068U/013I

L e e r s e i t e

Claims

23. Sept. 1977 Waeschle Maschinenfabrik GmbH 96O7-IV/vm

Patentansprüche:

Ii Verfahren zum pneumatischen Mischen von pulverförmigem

! oder körnigem Schüttgut durch Umwälzen in einem Behälter, wobei der sich unter dem Einfluß der Schwerkraft ergebende, nach unten gerichtete Schüttgutstrom am Boden des Behälters

entnommen und pneumatisch dem oberen Bereich des Behälters ! wieder zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der nach unten gerichtete Schüttgutstrom vor seiner Entnahme in mindestens zwei Mengenströme unterschiedlicher Fliefigeschwindigkeit aufgeteilt wird und diese beiden Mengenströme anschließend wieder zusammengeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß j die Mengenströme vor der pneumatischen Rückförderung des

Schüttgutes in den oberen Bereich des Behälters zusammen- ! geführt werden.

3. Behälter zum pneumatischen Mischen von pulverförmigem oder körnigem Schüttgut durch Umwälzen in einem Behälter mit konischem Unterteil, das mit einer Oaszuführung und wenigstens einem im oberen Bereich des Behälters mündenden Steigrohr in Verbindung steht, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) zumindest in seinem unteren Bereich durch wenigstens eine Trennwand (5) in wenigstens zwei voneinander getrennte Räume (A, B) unterteilt ist, von denen Jeder einen eigenen Auslauf (a, b) mit durch eine Einstellvorrichtung (7a, 7b) einstellbarem Querschnitt besitzt (Fig. 1). . 2 -

9098U/0139

ORIGINAL INSPECTED

!■iff'

27429Ü4

4. Behälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steigrohr (3) in dem Behälter (1) senkrecht nach oben verläuft, daß jeder der Ausläufe aus einem Spalt (a, b) zwischen dem Unterrand des Steigrohres (3) und der gegenüberliegenden Wand des Unterteiles (2) des Behälters (1) besteht und daß der Querschnitt der Spalte (a, b) durch die Einstellvorrichtungen einzeln veränderbar ist.

5. Behälter nach Anspruch 3 oder ¹I, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das untere Ende (¹O des Steigrohres (3) und des konischen Unterteiles (2) des Behälters (1) rechteckigen Querschnitt besitzen und daß zwei gegenüberliegende Seitenflächen von Steigrohr und Behälterunterteil jeweils miteinander einen der Spalte (a, b) bilden (Pig. 2, 3)

6. Behälter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtungen als um waagerechte Achsen (9) schwenkbare Klappen (7 a, 7 b) ausgebildet sind (Fig. 2, H).

7. Behälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Klappe (7a, 7b) einen eigenen Stellantrieb (Ra, Pb) besitzt.

P. Behälter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen (7a, 7b) gleichzeitig als Verschlußklappen für den Bodenauslauf (10) des Behälters (1) ausgebildet sind (Fig. 2, 4).

9. Behälter nach einem der Ansprüche 3 bis P, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtungen als Drosselschieber (21, 22) ausgebildet sind (Fig. 6).

9098U/0139

27429(K

10. Behälter nach Anspruch ¹J oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Steigrohr (3) seitlich verschwenkbar in dem Behälter (1) aufgehängt ist und daß die Einstellvorrichtungen
(23a, 23b) für den Querschnitt der Spalte (a, b) am Unterende des Steigrohres (3) angreifen.

11. Behälter nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Trennwand (5) festgelegten
Räume (A, B) zumindest annähernd gleich groß sind.

12. Behälter nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (5) in einer die Mittelachse
des Behälters (1) enthaltenden Ebene liegt und das Steigrohr (3) mit den Innenwänden des Behälters verbindet.

13. Behälter nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (25) zumindest in ihrem oberen Ber*ich einen Winkel mit der Senkrechten einschließt

(Fig. 6).

1Ί. Behälter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel, den die Trennwand (25) mit der Senkrechten bildet, einstellbar ist.

15. Behälter nach einem der Ansprüche 3 bis 1^4, dadurch gekennzeichnet, daß seine Einlauföffnung (26) oberhalb eines (A) der durch die Trennwand (5) getrennten Räume (A, B) mündet (Fig. 9).

Ö098U/013Ö