DE3018729A1

DE3018729A1 - Vorrichtung zum gleichzeitigen und kontinuierlichen zufuehren von pulverfoermigen feststoffen und fluessigkeiten in behandlungsmaschinen

Info

Publication number: DE3018729A1
Application number: DE19803018729
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. 6800 Mannheim März; Philipp 6840 Lampertheim Schmitt; Peter 6800 Mannheim Weidenhammer
Original assignee: Draiswerke GmbH
Current assignee: Draiswerke GmbH
Priority date: 1976-07-14
Filing date: 1980-05-16
Publication date: 1981-11-26
Also published as: DE3018729C2

Description

Vorrichtung zum gleichzeitigen und kontinuierlichen
Zuführen von pulverförmigen Feststoffen und Flüssigkeiten in Behandlungsmaschinen (Zusatz zu P 26 31 622) Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 gemäß P 26 31 622.
In vielen Fällen ist es aus technologischen Gründen notwendig, Feststoffe und Flüssigkeiten gleichzeitig und kontinuierlich in Behandlungsmaschinen, wie Mischer, Zuführschnecken für Rührwerksmühlen, oder Zuführschnecken für Schneckenextruder, oder Mühlen einzugeben. Hierbei besteht generell das Problem, Feststoffe und Flüssigkeit in die Behandlungsmaschine einzubringen, ohne daß in den Zuführstutzen Anbackungen auftreten.
In der Hauptanmeldung P 26 31 622.3 ist zur Lösung dieser Probleme vorgeschlagen worden, die Flüssigkeit zu einem schlauchartigen Mantel zu formen, in dessen Zentrum die Feststoffe eingegeben werden.
Dieser schlauchartige Flüssigkeitsmantel, der in Form eines Flüssigkeitsfilms an der Innenwand des Zuführstutzens herabläuft, umgibt den in die Behandlungsmaschine einzuführenden Feststoffstrom und verhindert aufgrund seiner Strömungsrichtung, daß Feststoffe diesen Mantel quer zu seiner Strömungsrichtung durchdringen. Diese Lösung nach der Hauptanmeldung hat sich in der Praxis außerordentlich bewährt.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese Vorrichtung gemäß der Hauptanmeldung so weiterzubilden, daß der Flüssigkeitsfilm an der Innenwand des Zuführstutzens möglichst in gleichmäßiger Dicke über seinen gesamten Umfang ausgebildet wird.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Dadurch wird sichergestellt, daß auch bei Änderungen der pro Zeiteinheit zugeführten Flüssigkeitsmenge immer ein über den ganzen Umfang der Innenwand des Zuführstutzens gleichmäßig geschlossener Flüssigkeitsfilm an der Innenwand herabrinnt und nicht nur einzelne, voneinander gesonderte Flüssigkeitsströme.
Die Ansprüche 2 bis 5 geben eine Gruppe von Ausgestaltungen wieder, durch die in besonders einfacher Weise eine Querschnittsveränderung der Öffnungen möglich ist.
Bei einer zweiten Ausgestaltung nach den Ansprüchen 6 bis 8 ist ein umlaufender Ringspalt vorgesehen, der in seiner Spaltweite verstellbar ist.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine Zuführschnecke einer Rührwerksmühle mit einer der Zuführschnecke vorgeschalteten erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 2 eine Vorrichtung nach Fig. 1 in vergrößerter Darstellung, Fig. 3 einen Teil der Vorrichtung nach Fig. 2 mit geänderten Öffnungen und Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung.
Eine Rührwerksmühle 1 besteht aus einem zylindrischen Mahlbehälter 2, in dem konzentrisch eine Rührwerkswelle 3 angeordnet ist, die mit Rührwerkzeugen 4 versehen ist. Die oberhalb des Mahlbehälters 1 in Lagern 5 fliegend gelagerte Rührwerkswelle 3 ist von einem nicht dargestellten Antrieb hochtourig antreibbar.
Der Mahlbehälter 2 ist von einem Kühlmantel 6 mit einem unteren Kühlmitteleinlaß 7 und einem oberen Kühlmittelauslaß 8 umgeben. Am oberen Ende des Mahlbehälters ist eine Trenneinrichtung 9, beispielsweise ein Sieb, vorgesehen, durch das das Mahlgut nach dem Feinmahlen und Dispergieren unter Zurückhaltung von im Mahlbehälter 2 befindlichen Mahlhilfskörpern lo durch einen Mahlgutauslaß 11 austreten kann.
Im Bereich seines unteren Endes mündet in den Mahlbehälter 2 eine hier als Behandlungsmaschine anzusehende Zuführschnecke 12, deren Gehäuse 13 mit einem-Doppelmantel 14 umgeben ist, der eine Einlaßöffnung 15 und eine Auslaßöffnung 16 zur Zu- bzw.
Abfuhr eines flüssigen Mediums zum Kühlen oder Heizen aufweist. In dem Gehäuse ist eine Schneckenwelle 17 mit Schneckenwindungen 18 angeordnet, deren Lagerung und Antrieb nicht mehr dargestellt sind.
Das Gehäuse 13 weist eine Zuführöffnung 19 auf, der eine Dosiereinrichtung 20 für rieselfähige Feststoffe und eine Flüssigkeitsdosiereinrichtung 21 mit einer Flüssigkeitszuführleitung 22 vorgeschaltet ist. Eine derartige Rührwerksmühle 1 mit vorgeschalteter Zuführschnecke 12 ist aus der DE-OS 24 32 860 (US-PS 3 957 210, GB-PS 14 31 620 und Japan Sho-5o-12263) bekannt.
Die Zuführöffnung 19 wird von einem sich nach oben erstreckenden Zuführstutzen 23 umgeben, der aus einem unteren, an der Zuführöffnung 19 am Gehäuse 13 angeflanschten, sich nach oben erweiternden trichterförmigen Abschnitt 24 und einem oberen, etwa zylindrischen Abschnitt 25 besteht.
In den oberen zylindrischen Abschnitt 25 des Zuführstutzens 23 ragt von oben eine rohr- oder trichterartige Feststoffzuführeinrichtung 26 konzentrisch hinein, in die die rieselfähigen Feststoffe von der Dosiereinrichtung 20 eingegeben werden und als geschlossener Feststoffstrom 27 in die Zuführöffnung 19 gelangen. Etwas oberhalb der unteren Austrittsöffnung 28 der Einrichtung 26 ist eine den zylindrischen Abschnitt 25 umgebende Ringleitung 29 ausgebildet, die im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 Es 3 durch ein im Querschnitt etwa C-förmiges Gehäuse 30 mit Ringform gebildet wird, dessen Stege 31, 32 mittels Ringdichtungen 33, 34 gegenüber der Außenwand 35 des Abschnittes 25 abgedichtet sind. Der so umgrenzte Ringraum 36 der Ringleitung 29 ist an die Flüssigkeitszuführleitung 22 angeschlossen. In der Wand des zylindrischen Abschnittes 25 des Zuführstutzens 23 sind übereinander mehrere ringförmige Anordnungen von Bohrungen 37, 38, 39 angebracht, die in der in Fig. 2 dargestellten Stellung alle mit dem Ringraum 36 der Ringleitung 29 in Verbindung stehen. Das die Ringleitung 29 begrenzende Gehäuse 30 ist auf der Außenwand 35 des zylindrischen Abschnitts 25 verschiebbar, so daß mit dem unteren Steg 32 des Gehäuses 30 eine oder mehrere oder sogar alle Reihen von Bohrungen 37, 38, 39 verschlossen werden können. Die axiale Erstreckung a des Ringraumes 36, d. h. die Erstreckung dieses Ringraumes in Richtung der gemeinsamen Mittel-Längsachse 40 ist größer, als der größte axiale Abstand b der Bohrungen 37, 39. Schließlich ist der axiale Abstand c der Dichtung 34 in dem zur Überdeckung der Bohrungen 39, 38, 37 vorgesehenen Steges 32 vom Ringraum 36, d. h. die zur Uberdeckung der Bohrungen 37, 38, 39 geeignete Fläche des Steges 32 etwas größer als der axiale Abstand b.
Die Bohrungen 37, 38, 39 haben in jeder ringförmigen Anordnung einer Bohrung 37 bzw. 38 bzw. 39 gleichen Durchmesser, untereinander aber verschiedenen Durchmesser. Der Durchmesser nimmt - wie aus Fig. 2 hervorgeht - zu dem Steg 32 hin zu. Wenn das die Ringleitung 29 bildende Gehäuse 30 aus der in Fig. 2 dargestellten Stellung nach oben verschoben wird, dann wird zuerst die untere Reihe von Bohrungen 39 größten Durchmessers verschlossen, anschließend wird die mittlere Reihe von Bohrungen 38 mit mittlerem Durchmesser verschlossen. Zum Schluß wird dann auch noch die obere Reihe von Bohrungen 37 mit kleinstem Durchmesser verschlossen. Auf diese Weise kann der Gesamtquerschnitt aller Bohrungen 37, 38, 39 von ihrem Maximum bis auf Null praktisch stufenlos verändert werden. Damit das Verschließen der Bohrungen 39, 38, 37 mittels des Steges 32 des Gehäuses 30 zuverlässig funktioniert, ist dieses auf der Außenwand 35 des Abschnitts 25 praktisch spielfrei geführt.
Aus dem Ringraum 36 strömt von der Flüssigkeitsdosiereinrichtung 21 dosierte und über die Flüssigkeitszuführleitung 22 zugeführte Flüssigkeit durch die Bohrungen 37, 38, 39 oder nur durch die Bohrungen 37, 38 oder nur durch die Bohrung 37 in den Zuführstutzen 23 und läuft an dessen Innenwand 41 nach unten ab zur Zuführöffnung 19 der eine Behandlungsmaschine bildenden Zuführschnecke 12. Der Feststoffstrom 27 wird hierbei von dem an der Innenwand 41 ablaufenden Flüssigkeitsfilm 42 völlig eingehüllt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind in dem zylindrischen Abschnitt 25 des Zuführstutzens 23 nicht mehrere Umfangsreihen von Bohrungen angebracht, sondern es ist auf dem Umfang in gleichmäßigen Winkelabständen eine Vielzahl von sich parallel zur Achse 40 erstreckenden Schlitzen 43 angebracht, die beispielsweise mittels Scheibenfräsern in den durch ein Rohr gebildeten zylindrischen Abschnitt 25 eingeschnitten werden können. Auf der Außenwand 35 dieses Abschnitts 25 wird gleichermaßen wie bei der Ausführung nach Fig. 2 das die Ringleitung 29 bildende Gehäuse 30 aufgebracht. Durch dessen axiale Verschiebung können die Schlitze 43 völlig freigegeben werden bzw. stufenlos verschlossen werden, und zwar in der Endstufe vollständig. Die axiale Erstreckung d der Schlitze ist daher kleiner als der oben erläuterte axiale Abstand c.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist der zylindrische Abschnitt 25' oberhalb der Austrittsöffung 28 der Feststoffzuführeinrichtung 26 geteilt, so daß zwischen dem unteren Teilabschnitt 44 und dem oberen Teilabschnitt 45 ein ringförmiger Spalt 46 gebildet wird. Auf der Außenwand 35' des Abschnitts 25' ist den Spalt 46 übergreifend ein einen Ringraum 36' umschließendes Gehäuse 30' mit C-förmigem Querschnitt und Ringform angeordnet. In den Ringraum 36' mündet zum einen die Flüssigkeitszuführleitung 22 und zum anderen mündet aus diesem Ringraum 36t der ringförmige Spalt 46 in den Zuführstutzen 23. Die beiden Stege 31' und 32' des Gehäuses 30' sind mittels Ringdichtungen 33', 34' gegenüber der Außenwand 35' abgedichtet.
Das Gehäuse 30' ist mit dem unteren Teilabschnitt 44 des zylindrischen Abschnitts 25' mittels Schrauben 47 verschraubt, die durch einen Ringflansch 48 am unteren Teilabschnitt 44 in den unteren Steg 32 geschraubt sind.
Der obere Teilabschnitt 45 ist relativ zum unteren Teilabschnitt 44 verstellbar, so daß die axiale Spaltweite e des Spaltes 46 einstellbar ist. Hierzu weist der obere Teilabschnitt 45 auf seiner Außenseite einen Gewindeabschnitt 49 auf, dem ein Innengewindeabschnitt So in einer Hülse 51 zugeordnet ist, die mit dem Gehäuse 30' und damit dem unteren Teilabschnitt 44, beispielsweise durch Verschweißen, drehfest verbunden ist. Im oberen Flansch 52 des oberen Teilabschnitts 45 sind ein oder mehrere radiale Sacklöcher 53 ausgebildet, in die eine Stange, ein Hebel od. dgl.
zum Drehen des oberen Teilabschnitts 45 und damit zur Spaltweitenverstellung steckbar ist. Um unbeabsichtigte Spaltweitenverstellungen während des Betriebes zu unterbinden,ist in der Hülse 51 eine Klemmschraube 54 angeordnet, mittels derer die Hülse 51 und der obere Teilabschnitt 44 miteinander verklemmt werden können. Auch hier fließt der Flüssigkeitsfilm 42 durch den Spalt 46 an der Innenwand 41' des Zuführstutzens 23' herab zur Zuführöffnung 19.
Es sei noch nachgetragen, daß bei den Ausführungen nach den Fig. 2 und 3 der tangentiale Abstand der Öffnungen, d. h. der Bohrungen 37 bzw. 38 bzw. 39 bzw. der Schlitze 43 jeweils voneinander zwischen 5 und 15 mm beträgt, so daß bereits wenige Millimeter unterhalb dieser öffnungen die aus diesen Öffnungen austretende Flüssigkeit zu einem geschlossenen Flüssigkeitsfilm 42 von gleichmäßiger Dicke vereinigt ist. Damit die zuzuführende Flüssigkeit nicht beim Durchtritt durch die jeweiligen Öffnungen nach Art eines Strahles abhebt, sondern nur durch die Offnungen quillt, so daß sie nicht von der Innenwand 41 bzw. 41' abhebt, wird sie im wesentlichen drucklos dem Ringraum 36 bzw. 36' zugeführt.
Eine Vergleichmäßigung der Verteilung auf der Innenwand 41, d. h. eine Vergleichmäßigung des erzeugten Flüssigkeitsfilms 42 kann bei der Ausgestaltung nach Fig. 2 in der Weise erreicht werden, daß die Bohrungen der einzelnen Reihen tangential gegeneinander versetzt sind, was in Fig. 2 links angedeutet ist. Die Flüssigkeitsmengensteuerung, die durch die Bohrungen 37, 38, 39 unterschiedlichen Durchmessers erreicht wird, kann bei der Ausführung nach Fig. 3 mit Schlitzen auch in ähnlicher Weise dadurch erreicht werden, daß diese als sich keilförmig nach unten erweiternde Schlitze 43' ausgebildet sind, was als Alternative auch in Fig. 3 dargestellt ist. Die übrigen in Fig. 3 dargestellten Schlitze 43 haben über ihre volle axiale Erstreckung die gleiche Öffnungsweite zur Innenwand 41 hin.
Leerseite

Claims

An sprüche Vorrichtung zum gleichzeitigen und kontinuierlichen Zuführen von pulverförmigen Feststoffen und Flüssigkeiten in Behandlungsmaschinen, mit einer am Gehäuse der Behandlungsmaschine ausgebildeten Zuführöffnung für Feststoffe und Flüssigkeit, von der sich ein Zuführstutzen nach oben erstreckt, wobei oberhalb der Zuführöffnung eine Ringleitung mit mindestens einer öffnung für die Flüssigkeitszufuhr auf die Innenwand des Zuführstutzens angeordnet ist und wobei in dem Zentrum der Ringleitung eine Feststoffzuführeinrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Öffnung in ihrem freien Querschnitt verstellbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringleitung (29) durch ein auf einem zylindrischen Abschnitt (25) des Zuführstutzens (23) abgedichtet verschiebbares Gehäuse (30) gebildet ist, das einen sich axial erstreckenden Steg (32) zur wahlweisen Abdeckung oder Freigabe der mindestens einen Öffnung aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Öffnung mehrere ringförmige Reihen von Bohrungen (37, 38, 39) in dem zylindrischen Abschnitt (25) ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (37, 38, 39) der Reihen jeweils unterschiedliche Durchmesser aufweisen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Öffnungen sich axial erstreckende Schlitze (43) in dem zylindrischen Abschnitt (25) ausgebildet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringleitung (29') durch ein auf einem AbscHnitt (25') des Zuführstutzens (23') abgedichtet angeordnetes Gehäuse (3c') gebildet ist, das einen in seiner axialen Weite (e) verstellbaren ringförmigen Spalt (46) überdeckt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (25') durch zwei Teilabschnitte (44, 45) gebildet ist, wobei das Gehäuse (30') mit dem einen Teilabschnitt (44) fest verbunden ist, während der andere Teilabschnitt (45) gegenüberdem Gehäuse (30') axial verstellbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung eine Gewindeverbindung vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (37, 38, 39) innerhalb einer Reihe jeweils in tangentialer Richtung gegenüber den benachbarten Bohrungen der anderen Reihen versetzt angeordnet sind.

lo. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (43') sich nach unten keilförmig erweitern.