DE3611060C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Vertikal-Zweistrommischer für dispersen Feststoff mit einem sich in seinem unteren Bereich kegelförmig nach unten verjüngenden Behälter, einem Einlaß am Rand des Deckels des Behälters, einem Auslaß am Bo­ den des Behälters, einer in dem Behälter vertikal angeordneten Schnecke, ei­ nem die Schnecke in ihrem Mittelbereich umgebenden Rohr, in dem im Betrieb die Schnecke den Feststoff nach oben fördert, und einem kegelstumpfförmigen Einsatzkörper, der im wesentlichen im kegelförmigen Bereich des Behälters sich nach unten verjüngend angeordnet ist und dessen unterer offener Rand sich oberhalb des unteren Endes der Schnecke befindet.

Ein derartiger Mischer ist aus der Zeitschrift "Aufbereitungstechnik" Nr. 1/1973, Seiten 12 bis 15, bekannt. Die Verwendung eines trichterförmigen Ein­ satzkörpers führt dazu, daß das Mischgut in zwei Teilströme unterteilt wird, die sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit abwärts bewegen und zu unter­ schiedlichen Zeitpunkten den unteren Endbereich der Förderschnecke errei­ chen. Dies trägt erheblich zur Vermischung bei. Komponenten, die während ei­ nes bereits laufenden Mischvorganges zugemischt werden und dabei zumeist aus Platzgründen nur im äußeren Randbereich des Deckels eingefüllt werden kön­ nen, in dem der Mischgutspiegel verhältnismäßig langsam absinkt, nehmen je­ doch nur mit erheblicher Verzögerung an dem Mischvorgang teil.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Mischer der eingangs ge­ nannten Art zu schaffen, der ein rasches und intensives Einmischen nachträglich zugegebener Komponenten ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem Teilbereich des oberen Umfanges des Einsatzkörpers ein vertikal aufragendes Staublech vorgesehen ist, und daß der Einlaß über dem Bereich zwischen der Wand des Be­ hälters und dem Staublech angeordnet ist.

Das Mischgut wird beim Eintreffen am oberen Ende der senkrechten Schnecke nach allen Seiten verteilt und gelangt in das Innere des Einsatzkörpers sowie in den Ringraum zwischen dem Einsatzkörper und der Behälterwand. Durch das Staublech wird der Eintritt des Mischgutes in den äußeren Ringraum auf einem Teilbereich des Umfanges weitgehend unterbunden, so daß hier der Mischgut­ spiegel entsprechend dem Schüttwinkel absinkt. Dies bewirkt zum einen, daß der geringere Schüttgutanteil, der in den erwähnten Teilbereich des äußeren Ringraumes gelangt, gewissermaßen einen dritten Teilstrom bildet, der zu einer zusätzlichen gegenseitigen Phasenverschiebung der einzelnen Teilströme des Mischgutes und damit zu einer Intensivierung der Durchmischung führt. Ein weiterer wesentlicher Vorteil liegt darin, daß Komponenten, die während des bereits laufenden Mischvorganges zugemischt werden sollen, durch den Einlaß, der sich oberhalb des abgesenkten Mischgutspiegels befindet, sehr rasch in den Mischkreislauf eingeführt werden können.

Vorzugsweise befindet sich oberhalb des oberen Endes der Mischgutschnecke und konzentrisch zu dieser eine nach unten schräg auseinanderlaufende, teller­ förmige Abdeckhaube, die den von der Schnecke angehobenen Mischgutstrom auf die beiden erwähnten Teilströme verteilt. Diese Verteilung wird unterstützt durch einen auf der Welle der Schnecke an deren oberem Ende befestigten Stau­ teller und eine Ausbildung des oberen Schneckenrandes als Schleuderblech, durch das aufsteigendes Mischgut nach außen geschleudert wird.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt einen Mischer in einer teilweise aufgeschnittenen schematischen Seitenansicht.

Der Mischer umfaßt einen Mischbehälter 10, der über Wäge­ zellen 12 auf einem Gestell 14 abgestützt ist. Der Mischbe­ hälter 10 ist im wesentlichen rotationssymmetrisch in be­ zug auf eine senkrechte Mittelachse 16 aufgebaut und ist zusammengesetzt aus einem oberen, zylindrischen Teil 18 und einem unteren, nach unten kegelstumpfförmig zusammen­ laufenden Teil 20, der in einer waagerechten Bodenplatte 22 endet. Nach oben ist der Mischbehälter durch einen waage­ rechten Behälterdeckel 24 abgeschlossen, in dessen rechten Randbereich in der Zeichnung ein Einlaß 26 mit vorgeschal­ tetem Einfülltrichter 28 eintritt. Am unteren Ende des Mischgutbehälters seitlich der Bodenplatte 22 befindet sich ein Auslaß 30 mit einem Plattenverschluß 32, der über einen Stellhebel 34 betätigbar ist.

In der senkrechten Mittelachse 16 liegt eine Mischschnecke 36, deren Welle 38 an ihrem unteren Ende unterhalb der Bodenplatte 22 in einem Lager 40 abgestützt ist. Am oberen Ende tritt die Welle 38 durch den Boden einer trichter­ förmigen, schräg nach unten geöffneten Abdeckhaube 42 aus, auf die später näher eingegangen werden soll. Ein oberes Lager 44 der Welle 38 ist auf einer Konsole 46 befestigt, die sich über Stützen 48, 50 auf dem Behälterdeckel 24 abstützt. An der Konsole 46 ist zugleich ein Antriebsmotor 52 befestigt, der über Riemenscheiben 54, 56 und Keilriemen 58 der Welle 38 an einem oberen, über das Lager 44 hinausragenden Ende antreibt. Konstruktive Einzelheiten dieses Antriebs sind im vorliegenden Zusammenhang ohne Bedeutung und sollen daher nicht näher erläutert werden. Der Riementrieb 54, 56, 58 ist durch eine Haube 60 abgedeckt.

Im Inneren des unteren, kegelstumpfförmigen Teils 20 des Mischbehälters 10 ist ein kegelstumpfförmiger Einsatzkör­ per 62 in geeigneter Weise befestigt, der sich entspre­ chend dem Mischbehälter nach unten verjüngt und mit seinem oberen Rand in Höhe des oberen Randes des kegelstumpfförmi­ gen Teils des Mischbehälters liegt. Der untere, offene Rand 64 befindet sich im Abstand von beispielsweise wenig­ stens einer Schneckenwindung oberhalb der Bodenplatte 22 bzw. einer Abschlußscheibe 66 am unteren Ende der Misch­ schnecke 36. Der Durchmesser der durch den unteren Rand 64 gebildeten Öffnung des Einsatzkörpers 62 ist nur gering­ fügig größer als der Außendurchmesser der Mischschnecke.

In einem Abstand von beispielsweise einer Schneckenverbindung oberhalb dieser durch den Rand 64 gebildeten Öffnung be­ ginnt ein senkrechter, die Mischschnecke umgebender und diese verhältnismäßig eng einschließender Rohrabschnitt 68, der sich aufwärts bis in die bereits erwähnte Abdeck­ haube 42 hinein erstreckt. Die Abdeckhaube 42 läuft in ei­ nem verhältnismäßig großen Kegelwinkel nach unten ausein­ ander. Sie ist in eine nicht bezeichnete Öffnung des Be­ hälterdeckels 24 eingelassen und in senkrechter Richtung in bezug auf die Konsole 46 verstellbar. Der äußere Umfang der Abdeckhaube 42 ist im dargestellten Beispiel geringfügig kleiner als der Durchmesser des oberen, offenen Endes des Einsatzkörpers 62. In dem in der Zeichnung gezeigten Bei­ spiel beträgt der Kegelwinkel des unteren Teils 20 des Mischbehälters 70°, derjenige des Einsatzkörpers 62 55° und derjenige der Abdeckhaube 120°.

An den oberen Rand des Einsatzkörpers 62 ist im Bereich des Einlasses 26 ein senkrecht aufragendes Staublech 70 an­ gesetzt, das einen erheblichen oder sogar den größeren Teil des Zwischenraumes zwischen dem Einsatzkörper 62 und der Abdeckhaube 42 einnimmt und sich bogenförmig entlang dem oberen Rand des Einsatzkörpers 62 über einen Teilbe­ reich des Randes erstreckt. Durch dieses Staublech 70 wird ein Austreten des Mischgutes aus der Abdeckhaube in den ringförmigen Raum 72 zwischen dem Einsatzkörper 62 und der Wand des Mischbehälters 10 weitgehend unterbunden und das Mischgut in den mit 74 bezeichneten Raum innerhalb des Ein­ satzkörpers 74 und zwischen diesem und dem Rohrabschnitt 68 eingeleitet.

Im folgenden soll die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Mischers erläutert werden.

Mischgut wird über den Einlaß 26 eingegeben und rutscht in dem ringförmigen Raum 72 nach unten bis in den Bereich der Mischschnecke 36. Soll der Mischbehälter weitgehend mit Mischgut gefüllt werden, so wird zugleich die Mischschnecke in Drehung versetzt. Die Förderbewegung der Mischschnecke ist von unten nach oben gerichtet. Das Mischgut wird daher von unten angehoben und durch den Rohrabschnitt 68 in den Bereich innerhalb der Abdeckhaube 42 gefördert. Durch die Abdeckhaube 42 wird das Mischgut nach allen Seiten verteilt. Diese Verteilung wird unterstützt durch einen am oberen Ende der Mischschnecke auf der Welle 38 angebrachten Stau­ teller 76 und durch ein radiales, unmittelbar unterhalb des Stautellers 76 auf der Welle 38 angebrachtes Schleuder­ blech 78, durch das das Mischgut nach außen geschleudert wird. Durch das Zusammenwirken des Schleuderbleches 78, des Stautellers 76 und der Abdeckhaube 42 wird das Mischgut teilweise nach außen in den äußeren, ringförmigen Raum 72 geschleudert, während ein anderer Teil weitgehend senkrecht in den inneren Raum 74 herabfällt. Dabei gelangen vor allem die schwereren, größeren Mischgutteilchen aufgrund der Zentrifugalwirkung des Schleuderbleches 78 weiter nach außen, während das feinere Mischgut weitgehend im inneren Bereich verbleibt. Das Mischgut sinkt insgesamt in zwei getrennten Teilströmen ab.

Der äußere Teilstrom trifft im unteren Bereich des Misch­ behälters auf die Mischschnecke 36 und wird durch diese angehoben. Es kommt also nicht zu dem bei anderen Mischern vielfach auftretenden Stau des Mischgutes im Bereich der Behälterwand.

Oberhalb des Einzugsbereichs der Mischschnecke aus dem äußeren Raum 72 befindet sich derjenige aus dem inneren Raum 74. Hier wird das zumeist feinere Mischgut aus dem inneren Raum zusätzlich in die Mischschnecke eingezogen, während zugleich Teile des Mischgutes aus dem äußeren Raum in das Mischgut im inneren Raum hineingedrängt werden. Auf diese Weise findet eine intensive Durchmischung statt. Da das Mischgut im inneren Raum wegen des kürzeren Weges und des insgesamt wesentlich geringeren Volumens dieses Raumes rascher absinkt, treffen die beiden Teilströme mit zeit­ licher Verschiebung an der Mischschnecke ein, so daß es auch insoweit zu einer Vermischung kommt.

In dem Rohrabschnitt 68 steigt das schon weitgehend ver­ mischte Mischgut auf, und der Vorgang wiederholt sich in der beschriebenen Weise.

Eine zusätzliche Besonderheit der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß das von dem Stauteller 76, dem Schleu­ derblech 78 und der Abdeckhaube 42 nach allen Seiten ver­ teilte Mischgut im Bereich des Einlasses 26 mit Hilfe des Staubleches 70 zumindest weitgehend zurückgehalten wird, so daß es hier nur in geringem Maße in den äußeren Raum 72 gelangt. Auf diese Weise bildet sich hier in dem Misch­ gut ein abgesenkter Trichter, der in der Zeichnung gezeigt ist.

Die Art und Weise der Verteilung des Mischgutes in zwei Teilströme ist durch Anheben oder Absenken der Abdeckhaube 42 steuerbar.

Im dargestellten Beispiel weist das Staublech etwa ein Drittel des Umfanges des oberen Randes des Einsatzkörpers und etwa Dreiviertel der Höhe zwischen dem Einsatzkörper und der Abdeckhaube 42 auf. Durch Veränderung der Größe des Staublechs kann naturgemäß die Bildung des Einfülltrich­ ters im äußeren Raum 72 beeinflußt werden.

Der erfindungsgemäße Mischer ist insbesondere geeignet für diejenigen, in der Praxis häufig auftretenden Fälle, in denen eine mengenmäßig weit überwiegende Komponente mit geringen Mengen einer oder mehrerer Zusatzkomponenten ver­ mischt werden soll. Diese Zusatzkomponenten sind in der Zeichnung im äußeren Raum 72 durch waagerechte und senkrech­ te Strichelung angedeutet und mit 80, 82 und 84 bezeichnet. Durch die in diesem Bereich eintretende Trichterwirkung und den ständigen Einzug des Mischgutes auch aus dem äußeren Raum 72 werden die Zusatzkomponenten verhältnismäßig rasch in Umlauf gebracht.

Die Bemessung der Hauptkomponente und der Zusatzkomponenten kann mit Hilfe der Wägezellen 12 erfolgen.

Claims (11)

1. Vertikal-Zweistrommischer für dispersen Feststoff mit einem sich in seinem unteren Bereich kegelförmig nach unten verjüngenden Behälter, einem Einlaß am Rand des Deckels des Behälters, einem Auslaß am Boden des Behälters, einer in dem Behälter vertikal angeordneten Schnecke, einem die Schnecke in ihrem Mittelbereich umgebenden Rohr, in dem im Betrieb die Schnecke den Feststoff nach oben fördert, und einem kegelstumpfförmigen Einsatzkörper, der im we­ sentlichen im kegelförmigen Bereich des Behälters sich nach unten verjüngend angeordnet ist und dessen unterer offener Rand sich oberhalb des unteren Endes der Schnecke befindet, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Teilbereich des oberen Umfangs des Einsatzkörpers (62) ein vertikal aufragendes Stau­ blech (70) vorgesehen ist, und daß der Einlaß (26) über dem Bereich zwischen der Wand des Behälters (10) und dem Staublech angeordnet ist.

2. Mischer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine kegelförmig nach unten erweiterte Abdeckhaube (42) oberhalb des oberen Endes der Misch­ schnecke (36).

3. Mischer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckhau­ be (42) in vertikaler Richtung verstellbar ist.

4. Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Durchmesser der durch den unteren Rand (64) des Einsatz­ körpers (62) gebildeten Öffnung nur geringfügig größer als der Außendurchmes­ ser der Mischschnecke (36) ist.

5. Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am oberen Ende der Mischschnecke (36) ein Stauteller (76) auf der Schneckenwelle befestigt ist.

6. Mischer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Stautellers (76) ein radiales Schleuderblech (78) auf der Schneckenwelle befe­ stigt ist.

7. Mischer nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischschnecke (36) und der die Mischschnecke umgebende Rohrab­ schnitt (68) sich aufwärts bis in die Abdeckhaube (42) hinein erstrecken.

8. Mischer nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Abdeckhaube (42) geringfügig kleiner als der Durch­ messer des oberen, offenen Endes des Einsatzkörpers (62) ist.

9. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelwinkel des Einsatzkörpers (62) kleiner als derjenige des unteren Teils (20) des Mischbehälters (10) ist.

10. Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Staublech (70) bogenförmig über etwa ¹/₃ des Umfanges des oberen Randes des Einsatzkörpers (2) verläuft.

11. Mischer nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Staubleches (70) etwa ³/₄ der Höhe des Abstandes zwischen dem Einsatzkörper (62) und der Abdeckhaube (42) beträgt.