DE3829055A1 - Mischbehaelter - Google Patents
MischbehaelterInfo
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/80—Falling particle mixers, e.g. with repeated agitation along a vertical axis
- B01F25/82—Falling particle mixers, e.g. with repeated agitation along a vertical axis uniting flows of material taken from different parts of a receptacle or from a set of different receptacles
- B01F25/821—Falling particle mixers, e.g. with repeated agitation along a vertical axis uniting flows of material taken from different parts of a receptacle or from a set of different receptacles by means of conduits having inlet openings at different levels
- B01F25/8211—Falling particle mixers, e.g. with repeated agitation along a vertical axis uniting flows of material taken from different parts of a receptacle or from a set of different receptacles by means of conduits having inlet openings at different levels by means of a central conduit or central set of conduits
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Mischbehälter der
im Oberbegriff von Anspruch 1 erläuterten Art.
Ein derartiger Mischbehälter ist aus der FR-PS 13 79 212
bekannt. Bei dem bekannten Mischbehälter enthält das
innere Mischrohr mehrere Abteilungen, wobei jede der
Abteilungen über jeweils eine Schlucköffnung mit dem
äußeren Behälter in Verbindung steht. Die
Schlucköffnungen der einzelnen Abteilungen sind in
verschiedenen Höhen angeordnet, so daß das im äußeren
Behälter befindliche Schüttgut aus unterschiedlichen
Höhen abgezogen werden kann, in das Innere des
Mischrohres gelangt und von dort zusammen mit dem im
äußeren Behälter verbliebenen Schüttgut in einen
Trichter fällt, von dem es abgenommen werden kann. Die
Mischwirkung des bekannten Mischbehälters ist jedoch
gering. Zum einen darf der Durchmesser des Mischrohres
im Vergleich zum Durchmesser des inneren Behälters nicht
zu groß werden, um überhaupt noch einen Mischeffekt zu
erzielen. Zum anderen verbleibt über den
Schlucköffnungen jeweils ein leerer Raum, der umso
größer ist, je weiter unten die Schlucköffnungen liegen.
Dadurch wird wertvoller Speicherraum verschenkt.
Außerdem ist die vorbekannte Konstruktion relativ
aufwendig in der Herstellung, da die einzelnen Kammern
in das Mischrohr exakt eingepaßt werden müssen.
Aus der US-PS 32 16 629 ist ein Mischbehälter
ersichtlich, der bevorzugt für ein pneumatisches
Umwälzen des zu mischenden Schüttgutes ausgelegt ist. Es
sind eine Vielzahl von Mischrohren mit unterschiedlich
ausgestalteten Abweisblechen im Inneren des Behälters
vorgesehen. Die Mischrohre weisen Öffnungen in
unterschiedlichen Höhen auf, die entweder nach außen
oder nach innen von Abweisblechen überdacht sind. In
beiden Fällen sind die Abweisbleche jedoch für jede
Öffnung im Mischrohr gleich groß und überdecken, bedingt
durch den relativ geringen Durchmesser der Mischrohre,
zwangsläufig über die Hälfte des Querschnittes dieser
Mischrohre. Es konnte nun festgestellt werden, daß bei
einer derartigen Anordnung Schüttgut überwiegend über
die unterste Schlucköffnung jedes Mischrohres eintreten
würde, falls der bekannte Mischbehälter ohne
pneumatische Mischhilfen arbeiten würde. Darüber hinaus
sind Mischbehälter mit einer Vielzahl von relativ dünnen
Mischrohren für kohäsive oder schlecht fließende
Schüttgüter unzweckmäßig, da die Gefahr von
Brückenbildungen über den Schüttöffnungen bzw. in den
kleinen Querschnitten sehr groß ist und beim bekannten
Mischbehälter noch durch die Vielzahl der senkrecht
übereinanderliegenden und relativ weit in den
Querschnitt der Mischrohre hineinreichenden Abweisbleche
erhöht wird.
Es sind weiterhin Mischbehälter bekannt, deren
Mischrohre in unterschiedlichen Höhen Schlucköffnungen
aufweisen, die in einen gemeinsamen Innenraum münden.
Ein derartiger Mischbehälter ist beispielsweise aus der
DE-OS 35 12 538 bekannt. Der bekannte Mischbehälter
weist ein zentrales Mischrohr auf, das mit den
zueinander versetzten, in unterschiedlichen Höhen
angeordneten Schlucköffnungen versehen ist. Der
bekannte Mischbehälter ist jedoch lediglich zum
Vermischen von Schüttgut aus der obersten Schicht der
Schüttgutsäule im äußeren Behälter mit Schüttgut aus
der untersten Schicht des Schüttgutes ausgelegt. Die
Schlucköffnungen in unterschiedlichen Höhen sind
lediglich deshalb vorgesehen, damit auch bei
absinkendem Schüttgutniveau im äußeren Behälter noch
Schüttgut über eine der Schlucköffnungen eintreten kann.
Dagegen werden diejenigen Schlucköffnungen, die sich
unterhalb der gerade auf dem Schüttgutniveau im äußeren
Behälter liegenden Schlucköffnung befinden, durch die
Schüttgutsäule im Inneren des Mischgutes verschlossen,
so daß dort im wesentlichen kein Schüttgut eintreten
kann.
Aus der DE-PS 32 08 499 ist ein Mischbehälter bekannt,
der so ausgestaltet sein soll, daß im wesentlichen aus
unterschiedlichen Höhen jeweils gleiche Anteile
Schüttgut abgezogen werden können. Zu diesem Zweck
besteht das Mischrohr aus einer Vielzahl übereinander
angeordneter Trichter, deren Auslaßöffnungen jeweils in
Höhe der Einlaßöffnung des darunterliegenden Trichters
angeordnet sind. Die Trichter sind im wesentlichen
gleich groß, so daß auch die in den verschiedenen Höhen
angeordneten ringförmigen Eintrittsöffnungen für das
Schüttgut aus dem äußeren Behälter sowie die
kreisförmigen Durchtrittsöffnungen für das Schüttgut im
Inneren des Mischrohres in allen Höhen gleich groß sind.
Damit jedoch dieser Mischbehälter auch für nicht leicht
fließfähige Schüttgüter eingesetzt werden kann, müssen
die ringförmigen Schlucköffnungen in das Mischrohr
hinein entsprechend groß ausgeführt werden. Damit sich
über den verbleibenden Schlitzen keine Brücken bilden
können, muß diese Mischrohr-Konstruktion beachtliche
Ausmaße annehmen. Darüber hinaus ist der Aufbau des
Mischrohres relativ kompliziert und kostenintensiv.
Außerdem ist auch die Mischwirkung nicht optimal, da für
eine vollständige Durchmischung eine zusätzliche
pneumatische Mischhilfe eingesetzt wird.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen
Mischbehälter der genannten Art derart auszugestalten,
daß bei einfacher und platzsparender konstruktiver
Gestaltung das Mischergebnis in vorbestimmter Weise zu
beeinflussen ist.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruchs 1 gelöst.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis der Anmelderin
zugrunde, daß es von der Größe des von den Abweisblechen
überdeckten Teils des Querschnittes des Mischrohres
abhängt, wieviel vom Schüttgut durch die zugeordnete
Schlucköffnung gelangt. Werden nun unterschiedlich große
Abweisbleche verwendet, so kann das Mischungsverhältnis
des aus verschiedenen Schichten der Schüttgutsäule im
äußeren Behälter stammenden Schüttgutes genau
vorherbestimmt und dosiert werden. Dabei kann ein
einziges, im wesentlichen zentrales Rohr mit einem
gemeinsamen Innenraum verwendet werden, wobei keinerlei
Toträume die Speicherkapazität des Mischbehälters
schmälern.
Wird die Größe der Abweisbleche beispielsweise gemäß
Anspruch 2 abgestuft, so kann erreicht werden, daß
über die gesamte Höhe des Mischrohres aus jeder
Schlucköffnung im wesentlichen der gleiche prozentuale
Anteil des Schüttgutes in das Mischrohr gelangt. Das aus
dem Mischrohr austretende Schüttgut ist somit optimal
durchgemischt.
Durch die Neigung der Abweisbleche nach den Ansprüchen 3
und 4 wird der Ausbildung toter Zonen entgegengewirkt.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 5 verhindert, daß
Schüttgut aus darüberliegenden Schlucköffnungen den
Eintritt von Schüttgut durch eine darunterliegende
Schlucköffnung behindert.
Besonders einfach kann eine derartige Behinderung
dadurch vermieden werden, daß sich das Abweisblech gemäß
Anspruch 6 auf jeden Fall bis unter die Unterkante der
zugeordneten Schlucköffnung erstreckt.
Muß das Abweisblech so klein gehalten werden, daß die
sich ausbildende Böschungsfläche sich noch oberhalb der
Unterkante der Schlucköffnung befinden würde, so schafft
die Ausgestaltung nach Anspruch 7 Abhilfe. Das
senkrechte Verlängerungsblech hat keinen Einfluß auf den
vorbestimmten, prozentualen Anteil des einfließenden
Schüttgutes, stellt jedoch sicher, daß kein Rückstau
auftreten kann.
Die Ansprüche 8 und 9 beschreiben alternative
Verteilungen der Schlucköffnungen um den Umfang des
Mischrohres, die sich in der praktischen Erprobung als
besonders zweckmäßig erwiesen haben.
Je nach gewünschter Durchsatzmenge können sich gemäß
Anspruch 10 auch jeweils zwei oder mehrere
Schlucköffnungen in gleicher Höhe befinden, wobei die
Summe der aus gleicher Höhe abgezogenen prozentualen
Schüttgutanteile durch die Summe der von den
zugeordneten Abweisblechen überdeckten Teile des
Querschnittes vorbestimmt ist.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 11 wird ein guter
Abzug des Schüttgutes aus dem äußeren Behälter
gewährleistet.
Der Abzug des Schüttgutes aus dem gesamten Behälter wird
durch die Ausgestaltung nach Anspruch 12 erleichtert.
Mit den Merkmalen des Anspruches 13 wird erreicht, daß
eine größere Schüttgutmenge über das Mischrohr abgezogen
wird. Dadurch wird eine breite Verweilzeitverteilung und
damit eine gute Mischwirkung erreicht.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 14 verbessert den
Durchfluß des Schüttgutes und hilft tote Zonen zu
vermeiden.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 15 verbessert die
Durchmischung weiter.
Die Ansprüche 16 und 17 beschreiben alternative Formen
der Abweisbleche, die sich als zweckmäßig erwiesen
haben.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 18 bewirkt, daß das
Mischrohr nur über in seiner Wandung angeordnete
Schlucköffnungen befüllt wird.
Gemäß Anspruch 19 kann das Mischrohr außer einem
kreisförmigen auch einen polygonalen Querschnitt
aufweisen.
Die Ansprüche 20 und 21 beschreiben alternative
Möglichkeiten, die Abweisbleche herzustellen und am
Mischrohr zu befestigen.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 22 kann das
Mischrohr besonders einfach und kostengünstig
hergestellt werden.
Durch die Anordnung eines größeren Stutzens gemäß
Anspruch 23 wird die Montage des Mischbehälters
entscheidend verbessert, da in dieser Ausgestaltung das
Mischrohr direkt durch das Dach in den äußeren Behälter
eingelassen werden kann.
Die Ansprüche 24 und 25 beschreiben alternative
Prinzipien, wie das Mischrohr aus kostengünstige und
wenig zeitaufwendige Weise im Inneren des äußeren
Behälters angeordnet und befestigt werden kann.
Die Ansprüche 26 und 27 beschreiben eine alternative
Werkstoffauswahl.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend
anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch ein erstes
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Mischbehälters,
Fig. 2 den Schnitt II-II aus Fig. 1,
Fig. 3 den Schnitt III-III aus Fig. 1, und
Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein weiteres
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Mischbehälters.
Aus Fig. 1 ist in schematischer Darstellung ein
Mischbehälter 1 ersichtlich, der sich aus einem äußeren
Behälter 2 und einem koaxial mit dem äußeren Behälter 2
angeordneten Mischrohr 3 mit einem gegenüber dem
Behälterquerschnitt kleineren Querschnitt zusammensetzt.
Der äußere Behälter 2 weist eine zylindrische Seitenwand
4 mit einem trichterförmigen Bodenteil 5 auf, das an
seinem unteren Ende mit einer koaxial zur Behälterachse
angeordneten Auslauföffnung 6 versehen ist. Das
Bodenteil 5 ist mit zwei unterschiedlichen Neigungen
seiner Trichterwand ausgebildet, um die Bauhöhe zu
verringern. Der äußere Behälter 2 ist nach oben hin
durch ein Dach 7 abgeschlossen, durch das koaxial zur
Behälterachse ein erster Stutzen 8 ragt. Der
Innendurchmesser des ersten Stutzens 8 ist größer oder
zumindest gleich groß wie der Außendurchmesser des
Mischrohres 3, so daß das Mischrohr 3 durch den Stutzen
8 montiert werden kann. Der erste Stutzen 8 ist nach
oben hin durch eine Abeckung 9 verschlossen, die durch
einen zweiten Stutzen 10 geringeren Durchmessers
durchsetzt ist, wobei der zweite Stutzen ebenfalls
koaxial zur Behälterachse angeordnet ist und zum
Befüllen des Behälters dient.
Das Mischrohr 3 ist mit Streben 11 versehen, die nach
oben in den ersten Stutzen 8 hineinragen. Das Mischrohr
3 ist weiterhin über radial verlaufende Streben 12 an
der Innenseite des äußeren Behälters 2 am Übergang
zwischen seiner zylindrischen Wandung 4 und dem
trichterförmigen Bodenteil 5 abgestützt. Obwohl nur eine
Strebe 12 dargestellt ist, kann eine Vielzahl von
Streben in Umfangsrichtung verteilt vorgesehen werden.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Mischrohr 3
fest mit den Streben 12 verbunden, wobei diese am
äußeren Behälter 2 festgeschweißt sind. Die Streben 11
liegen unverbunden an der Innenseite des ersten Stutzens
8 an und dienen der Zentrierung und seitlichen
Abstützung des Mischrohres 3. Es ist jedoch auch
möglich, das Mischrohr 3 über die Streben 11 bzw. über
ähnliche Bauteile (z. B. eine Verlängerung des
Mischrohres 3 am Stutzen 8 bzw. direkt am Dach 7
aufzuhängen. Anstelle der fest verbundenen Streben 12
wäre dann lediglich noch eine Führung für das untere
Ende des Mischbehälters 3 notwendig.
Das Mischrohr 3 und der äußere Behälter 2 bestehen aus
einer Aluminiumlegierung, wobei alle Verbindungen
geschweißt sind. Es ist jedoch auch möglich, für das
Mischrohr Edelstahl zu verwenden und dieses über Kleb-,
Schraub- oder Nietverbindungen mit dem äußeren Behälter
aus Aluminium zu verbinden.
Das Mischrohr 3 umschließt einen Innenraum 15 mit einem
über die überwiegende Höhe des Mischrohres 3 konstanten,
runden Querschnitt. Es sind jedoch auch andere,
polygonale Querschnitte denkbar, insbesondere dann, wenn
das Mischrohr zur Erleichterung seiner Herstellung aus
einzelnen Teilen zusammengesetzt ist. Die einzelnen
Teile können abgekantet oder extrudiert sein.
Das Mischrohr 3 enthält eine obere, in Richtung auf den
Einfüllstutzen 10 weisende Öffnung 15, die mit einem
Abweiskegel 16 überdeckt ist, so daß das in den
Einfüllstutzen eingegebene Schüttgut nicht direkt, axial
in das Mischrohr gelangen kann. An der Unterseite des
Abweiskegels 16 ist zweckmäßigerweise einer Waschdüse 17
vorgesehen, die über eine Leitung von außen her mit
Waschflüssigkeit versorgt werden kann. Damit kann das
Innere des Mischrohres 3 auf einfache Weise gesäubert
werden. An der Unterseite enthält das Mischrohr 3 einen
Trichter 18, der in eine Auslauföffnung 19 mündet. Der
Trichter 18 reicht unter Ausbildung eines sich keglig
verjüngenden Ringraumes 29 bis in den Bereich des
Bodenteils 5. Die Auslauföffnung weist einen
geringeren Durchmesser als das Bodenteil 5 auf dieser
Höhe auf. Auf diese Weise bildet sich um die
Auslauföffnung 19 des Trichters 18 des Mischrohres 3
eine ringförmige Auslauföffnung 20, durch die das im
äußeren Behälter 2 befindliche Schüttgut austreten kann.
Die Auslauföffnung 19 des Mischrohres 3 und die
Auslauföffnung 6 des trichterförmigen Bodenteiles 5 sind
koaxial zueinander angeordnet und weisen die gleiche
Querschnittsfläche auf. Dagegen ist die
Querschnittsfläche der Auslauföffnung 19 größer als die
Querschnittsfläche der ringförmigen Auslauföffnung 20 in
Höhe der Auslauföffnung 19, so daß das Schüttgut aus dem
Mischrohr 3 schneller abgezogen wird aus aus dem äußeren
Behälter 2. Die Wände des Trichters 18 als auch
des trichterförmigen Bodenteils 5 sind derart geneigt,
daß sowohl im Mischrohr 3 als auch im Ringraum 29
Massenfluß mit einer über die Querschnitte im
wesentlichen gleichförmigen Fließgeschwindigkeit erzielt
wird, wodurch die Ausbildung toter Zonen vermieden wird.
Der Trichter 18 kann darüber hinaus derart ausgebildet
sein, daß sich im Mischrohr 3 eine höhere
Fließgeschwindigkeit ausbildet. Die Auslauföffnung 6
weist den kleinsten Querschnitt aller vorhandenen
Auslauföffnungen 19, 20 auf und ist so groß, daß
Brückenbildung vermieden wird. Dadurch können sich auch
über den anderen Auslauföffnungen keine Brücken bilden.
Das Mischrohr 3 ist in unterschiedlichen Höhen über
seinem Trichter 18 mit einer Mehrzahl von als
Durchbrechungen der Wand des Mischrohres ausgebildeten
Schlucköffnungen 21 versehen, von denen zu
Darstellungszwecken die jeweils um 180° versetzten
Schlucköffnungen 21.1 bis 21.6 ersichtlich sind. Die
Schlucköffnungen können rund, dreieckig, rechteckig oder
parabelförmig sein. Die Größe der Schlucköffnungen wird
derart bemessen, daß eine Brückenbildung vor den
Öffnungen, d. h. außerhalb des Mischrohres 3, vermieden
wird. Die erste, oberste Schlucköffnung 21.1 ist in der
Nähe des Abweiskegels 16, unterhalb des maximalen
Füllniveaus 22 im äußeren Behälter 2 angeordnet. Die
zweiten bis sechsten Schlucköffnungen 21.2 bis 21.6
liegen in vorbestimmten Abständen entsprechend der
anzuzapfenden Schichten des Schüttgutes im äußeren
Behälter 2 darunter. Ab der zweiten Schlucköffnung 21.2
von oben ist über jeder Schlucköffnung 21 jeweils ein
Abweisblech 23 angeordnet. Jedes der Abweisbleche 23 ist
unter einem Winkel von 20 bis 45° gegen die Vertikale
geneigt und erstreckt sich nach innen unten in den
Innenraum 14 des Mischrohres 3 hinein. Die Abweisbleche
23 sind unterschiedlich groß. Im vorliegenden
Ausführungsbeispiel ist der Mischbehälter 1 derart
ausgelegt, daß durch alle Schlucköffnungen 21 der
gleiche prozentuale Anteil an Schüttgut in den Innenraum
14 des Mischrohres 3 gelangt. Zu diesem Zweck werden die
Abweisbleche 23, und damit die von ihnen überdeckten
Teile des Querschnittes des Mischrohres 3, von oben nach
unten gemäß der folgenden Formel kleiner:
Dabei ist:
A - Teil des Gesamtquerschnittes der von dem
entsprechenden Abweisblech überdeckt werden soll
F - Gesamtquerschnitt des Innenraums des Mischrohres
n - Anzahl der über dem Abweisblech liegenden Schlucköffnungen.
F - Gesamtquerschnitt des Innenraums des Mischrohres
n - Anzahl der über dem Abweisblech liegenden Schlucköffnungen.
Nach dieser Beziehung muß somit das Abweisblech 23.2 der
zweiten Schlucköffnung 21.2 von oben die Hälfte
des Gesamtquerschnittes des Mischrohres 3 überdecken.
Das Abweisblech 23.3 der dritten Schlucköffnung von oben
21.3 sollte ein Drittel
des Querschnittes, das
Abweisblech 23.4 der vierten Schlucköffnung von oben
21.4 ein Viertel, das Abweisblech 23.5 der fünften
Schlucköffnung von oben 21.5 ein Fünftel und das
Abweisblech 23.6 der sechsten Schlucköffnung von oben
21.6 ein Sechstel des Querschnittes überdecken, damit
aus allen Schlucköffnungen 21.1 bis 21.6 der gleiche
prozentuale Anteil des Schüttgutes im Trichter 18
ankommt. Diese Verhältnisse werden unter Hinzuziehung
der Fig. 2 und 3, die eine Draufsicht auf das erste und
sechste Abweisblech zeigen, noch näher dargestellt,
wobei aus Übersichtlichkeitsgründen andere Bauteile
weggelassen wurden. Es soll vorausgesetzt werden, daß
der Mischbehälter 1 bei geschlossener Auslauföffnung 6
mit Schüttgut entlang der Pfeile A gefüllt wurde, bis
sich im äußeren Behälter 2 die Füllhöhe 24 eingestellt
hat. Bedingt durch die Anordnung der Oberkante der
obersten Schlucköffnung 21.1 unterhalb der Füllhöhe 24
im äußeren Behälter 2 wird sich im Mischrohr 3 ein etwas
niedrigerer Füllstand 25 ausbilden. Wird jetzt die
Auslauföffnung 6 geöffnet, so rutschen sowohl die im
äußeren Behälter 2 als auch die im Mischrohr 3
befindlichen Schüttgutsäulen nach. Dabei verhindern die
über den jeweiligen Schlucköffnungen 21 angeordneten
Abweisbleche 23 das Nachrutschen des über dieser
Schlucköffnung befindlichen Teils der Schüttgutsäule im
Inneren des Mischrohres 3, so daß von außen, d. h. aus
der Schüttgutsäule im äußeren Behälter 2, Schüttgut in
das Mischrohr 3 übertreten kann. Bedingt durch die
unterschiedlichen Größen wird sich der Schüttgutstrom im
Trichter 18 wie folgt zusammensetzen. In Höhe der ersten
Schlucköffnung 21.1 stammt alles Schüttgut im Innenraum
14 von der obersten Schicht der Schüttgutsäule im
äußeren Behälter. Wie Fig. 2 zeigt, steht für dieses
Schüttgut im Bereich des Abweisbleches 23.2 der zweiten
Schlucköffnung von oben 21.2 jedoch nur der halbe
Querschnitt des Innenraumes 14 zur Verfügung, während
unter dem Schutz des Abweisbleches 23.2 über die zweite
Schlucköffnung 21.2 Schüttgut über den anderen halben
Querschnitt des Innenraumes 14 eintreten kann. Auf der
Höhe des Abweisbleches 23.3 setzt sich der
Schüttgutstrom im Innenraum somit jeweils aus der Hälfte
der Schüttgüter aus der obersten und der zweiten
Schlucköffnung 21.1 und 21.2 zusammen. Für diesen
Schüttgutstrom stehen jedoch in Höhe des Abweisbleches
23.3 lediglich zwei Drittel des Querschnittes des
Mischrohres 3 zur Verfügung, während über das restliche
Drittel Schüttgut aus der dritten Schüttöffnung 21.3 in
den Innenraum 14 gelangen kann. Dies setzt sich fort,
bis zur sechsten Schlucköffnung 21.6, wo zum Durchtrit
der jeweils gleichen Anteile der darüberliegenden fünf
Schlucköffnungen fünf Sechstel und zum Durchtritt aus
der sechsten Schlucköffnung 21.6 ein Sechstel des
Querschnittes zur Verfügung steht. In den Trichter 18
gelangt somit eine Mischung aus prozentual im
wesentlichen gleichen Anteilen, d. h. jeweils einem
Sechstel, von Schüttgütern aus jeder der sechs
Schlucköffnungen 21.1 bis 21.6. In Höhe der
Auslauföffnung 19 werden die Schüttgutströme aus dem
Trichter 18 und dem Ringraum 29 zusammengeführt. Der aus
der Auslauföffnung 6 austretende Schüttgutstrom besteht
somit aus Teilmengen, die aus den Höhen der
Schlucköffnungen 21.1 bis 21.6 sowie dem
trichterförmigen Bodenteil 5 entnommen wurden.
Um zu verhindern, daß die im Innenraum 14 stehende
Schüttgutsäule in den Bereich der zweiten bis letzten
Schlucköffnung 21.2 bis 21.6 gelangt und den Eintritt
von Schüttgut aus dem äußeren Behälter 2 behindert,
werden die Abweisbleche 23 zweckmäßigerweise so weit
nach unten gezogen, daß eine sich theoretisch
ausbildende Böschungsfläche 26, die in Fig. 1
gestrichelt eingezeichnet wurde, die Unterkante der
jeweils anliegenden Schlucköffnung nicht erreicht. Bei
entsprechend großen Abweisblechen, wie sie für die
oberen Schlucköffnungen notwendig sind, wird diese
Bedingung ohne weiteres erfüllt. Werden die Abweisbleche
jedoch kleiner, und enden sie gar oberhalb der
Unterkante der jeweiligen Schlucköffnung, so ist ein
Verlängerungsblech 27.4 bis 27.6 vorgesehen, das am
freien Rand des entsprechenden Abweisbleches 23.4 bis
23.6 angeordnet ist. Das Verlängerungsblech 27 erstreckt
sich senkrecht nach unten und im wesentlichen parallel
zur Strömungsrichtung des Schüttgutes im Innenraum 14,
so daß seine Fläche keinen Einfluß auf die prozentuale
Verteilung der Schüttgutströme hat. Das
Verlängerungsblech 27 endet an einer Stelle, an der sich
die an seinem freien Rand ausgebildete Böschungsfläche
unterhalb der zugeordneten Schlucköffnung 21.4 bis 21.6
befindet. Je nach den Fließeigenschaften des Schüttgutes
und den damit zusammenhängenden Böschungswinkeln können
die freien Enden der Abweisbleche 23 bzw. der
Verlängerungsbleche 27 an, unterhalb oder, bei sehr
steilen Böschungsflächen, auch knapp oberhalb der
Unterkante der entsprechenden Schlucköffnung 21 enden.
In Fig. 4 ist eine Abwandlung des erfindungsgemäßen
Mischbehälters 1 ersichtlich, wobei gleiche oder
vergleichbare Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen
gekennzeichnet und nicht nochmals erläutert wurden. Auch
der Mischbehälter 1 der Fig. 4 weist einen äußeren
Behälter 2 mit einer zylindrischen Seitenwand 4 und
einem trichterförmigen Bodenteil 5 mit Auslauföffnung 6
auf. Die Befüllung erfolgt durch einen direkt im Dach 7
angeordneten Befüllstutzen 10′. Ein abgewandeltes
Mischrohr 3′ weist an seiner Ober- und an seiner
Unterseite jeweils eine seinem Querschnitt entsprechende
Öffnung auf, wobei die obere Öffnung 15 wiederum durch
den Abweiskegel 16 vollständig überdeckt wird. Die
untere Auslauföffnung 28 ist wiederum im
trichterförmigen Bodenteil 5 unter Ausbildung eines noch
kleineren Ringraumes 20′ als im Ausführungsbeispiel nach
Fig. 1 angeordnet. Die wesentlichste Abwandlung betrifft
jedoch die Anordnung der Schlucköffnungen, die jedoch
analog dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ausgebildet
sind. In Fig. 4 sind jeweils zwei der Schlucköffnungen
21 auf gleicher Höhe angeordnet. Die Schlucköffnungen 21
jedes Paares liegen sich im Winkle von 180° gegenüber,
wobei die Paare der Schlucköffnungen in
unterschiedlichen Höhen gegeneinander um 90° versetzt
sind. Die Größe der Abweisbleche 23 wird analog der
anhand des Ausführungsbeispieles nach Fig. 1 angegebenen
Formel bestimmt, mit der Ausnahme, daß A die Summe der
von allen Abweisblechen in gleicher Höhe überdeckten
Teile des Querschnittes darstellt.
In allen Ausführungsbeispielen können die Abweisbleche
mit oder ohne ihre Verlängerungsbleche durch einfaches
Anschneiden und Eindrücken der Wandung des Mischrohres
hergestellt werden. Es ist jedoch auch möglich, die
Abweisbleche mit ihren Verlängerungsblechen gesondert
herzustellen und in vorbereitete, beispielsweise
gefräste oder gesägte, Schlitze im Mischrohr 3
einzusetzen. Auch die Form der Abweisbleche kann
variiert werden, wobei die beschriebenen und
gezeichneten ebenen Abweisbleche beispielsweise auch
durch gewölbte, insbesondere kegelige Blechstücke
gebildet werden könnnen. Auch die Anordnung der
Schlucköffnungen kann verändert werden; so ist es
beispielsweise durchaus möglich, übereinanderliegende
Schlucköffnungen um 120 oder um 90° oder um jeden
beliebigen anderen Winkel zueinander zu versetzen. Falls
erforderlich, können auch mehr als zwei gleichmäßig um
den Umfang verteilte Schlucköffnungen auf gleicher Höhe
angeordnet sein, wobei deren Abweisbleche in bereits
bekannter Weise dimensioniert werden. Selbstverständlich
ist es möglich, auch die eine oder die andere Schicht
beim Mischen zu bevorzugen, indem das Abweisblech oder
die Abweisbleche der dieser Schicht zugeordneten
Schlucköffnungen größer als für einen prozentual
gleichmäßigen Durchfluß ausgelegt werden. Auf diese
Weise können praktisch beliebige Mischungsverhältnisse
vorbestimmt werden. Es ist weiterhin möglich, die erste,
oberste Schlucköffnung beispielsweise in den Abweiskegel
zu verlegen, wobei dann jedoch die oberste im
Wandbereich vorgesehene Schlucköffnung vom Schüttgut
passiert wird und somit ein Abweisblech zu erhalten hat.
Die Anordnung der Stutzen sowie gegebenenfalls auch die
Anordnung des Mischrohres bezüglich der Mittelachse des
äußeren Behälters kann ebenfalls gemäß den praktischen
Erfordernissen, wie z. B. Platzbedarf, geändert werden.
Claims (27)
1. Mischbehälter zum Mischen von Schüttgut, insbesondere
durch reinen Schwerkraftfluß, mit einem im wesentlichen
zentral in einem äußeren Behälter angeordneten
Mischrohr, das zum Abziehen von Schüttgut aus
unterschiedlichen Höhen einer im äußeren Behälter
befindlichen Schüttgutsäule mit einer Mehrzahl in
unterschiedlichen Höhen angeordneter Schlucköffnungen
versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß alle
Schlucköffnungen (21) in einen gemeinsamen Innenraum
(14) im Mischrohr (3, 3′) münden, daß über jeder vom
Schüttgut im Innenraum (14) zu passierenden
Schlucköffnung (21.2 bis 21.6) ein in den Innenraum (14)
ragendes, einen Teil des Querschnitts des Innenraumes
überdeckendes Abweisblech (23) angeordnet ist, und daß
der von in unterschiedlichen Höhen angeordneten
Abweisblechen (23) überdeckte Teil des Querschnitts
unterschiedlich groß ist.
2. Mischbehälter nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß zum Abziehen prozentual im
wesentlichen gleicher Anteile Schüttgut aus allen
Schlucköffnungen (21) das Abweisblech (23) jeder vom
Schüttgutstrom im Innenraum zu passierenden
Schlucköffnung (21.2 bis 21.6) den durch die Anzahl
darüberliegender Schlucköffnungen plus eins geteilten
Teil des Querschnittes des Mischrohres (3, 3′)
überdeckt.
3. Mischbehälter nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abweisbleche (23) nach
innen unten geneigt angeordnet sind.
4. Mischbehälter nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abweisbleche (23) eine Neigung
von 20 bis 45° gegen die Vertikale aufweisen.
5. Mischbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß sich das Abweisblech (23) so
weit nach unten erstreckt, daß sich die vom Schüttgut
aus den darüberliegenden Schlucköffnungen (21) gebildete
Böschungsfläche (26) unterhalb der Unterkante der
zugeordneten Schlucköffnung (21) befindet.
6. Mischbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß sich das Abweisblech (23)
bis unter die Unterkante der zugeordneten Schlucköffnung
(21) erstreckt.
7. Mischbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das Abweisblech (23) ein
Verlängerungsblech (27) enthält, das sich an einen in
den Innenraum (14) des Mischrohres (3, 3′) ragenden,
freien
Rand anschließt und sich im wesentlichen senkrecht nach
unten erstreckt.
8. Mischbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß übereinanderliegende
Schlucköffnungen (21) um jeweils 120° gegeneinander
versetzt sind.
9. Mischbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß übereinanderliegende
Schlucköffnungen (21) um jeweils 180° gegeneinander
versetzt sind.
10. Mischbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß sich jeweils zwei
gegenüberliegende Schlucköffnungen (21) oder mehrere
gleichmäßig am Umfang verteilte Schlucköffnungen (21) in
gleicher Höhe befinden, wobei sich der durch die
Schlucköffnungen in gleicher Höhe abziehbare prozentuale
Gesamtanteil Schüttgut aus der Summe der von den jeweils
zugeordneten Abweisblechen (23) überdeckten Teile des
Querschnittes des Mischrohres (3′) ergibt.
11. Mischbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Behälter (2) ein
trichterförmiges Bodenteil (5) mit einer Auslauföffnung
(6) aufweist, in das Auslauföffnungen (19, 28) des
Mischrohres (3, 3′) unter Ausbildung einer ringförmigen
Auslauföffnung (20, 20′) mündet.
12. Mischbehälter nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß das Mischrohr (3) an seinem unteren
Ende mit einem die Auslauföffnung (19) aufweisenden
Trichter (18) versehen ist.
13. Mischbehälter nach einem der Ansprüche 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der
ringförmigen Auslauföffnung (20, 20′) kleiner ist als
die Querschnittsfläche der Auslauföffnung (19, 28) des
Mischbehälters (3, 3′).
14. Mischbehälter nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß alle Trichterwandneigungen
für Massenfluß ausgelegt sind.
15. Mischbehälter nach einem der Ansprüche 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, daß das Schüttgut im Trichter
(18) des Mischrohres (3) eine höhere
Fließgeschwindigkeit aufweist als im äußeren Behälter
(2).
16. Mischbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abweisbleche (23) eben
ausgebildet sind.
17. Mischbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abweisbleche (23)
gewölbt, insbesondere kegelig ausgebildet sind.
18. Mischbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der obersten
Schlucköffnung (21.1) ein Abweiskegel (16) angeordnet
ist, der den gesamten Querschnitt des Mischrohres (3,
3′) überspannt und ein Befüllen des Mischrohres (3, 3′)
axial von oben verhindert.
19. Mischbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß das Mischrohr (3, 3′) einen
polygonalen Querschnitt aufweist.
20. Mischbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abweisbleche (23) als
Einbiegungen von Wandteilen des Mischrohres (3, 3′)
ausgebildet sind.
21. Mischbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abweisbleche (23) in
zuvor gesägten oder gefrästen Schlitzen geführt und
gehalten sind.
22. Mischbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß das Mischrohr (3, 3′) aus
abgekanteten oder extrudierten Teilen zusammengesetzt
ist.
23. Mischbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Behälter (2)
einen in seinem Dach (7) angeordneten Stutzen (8)
aufweist, dessen Innenweite größer oder gleich der
Außenweite des Mischrohres (3) ist.
24. Mischbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, daß das Mischrohr (3, 3′) über
Streben (12) im Bereich der Seitenwandung (4) und/oder
des trichterförmigen Bodenteiles (5) des äußeren
Behälters (2) abgestützt ist.
25. Mischbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, daß das Mischrohr (3, 3′) am
Dach (7) des äußeren Behälters (2) aufgehängt und im
unteren Teil des äußeren Behälters (2) lediglich geführt
ist.
26. Mischbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 25,
dadurch gekennzeichnet, daß das Mischrohr (3, 3′) und
der äußere Behälter (2) aus einer Aluminiumlegierung
hergestellt ist und alle Verbindungen geschweißt sind.
27. Mischbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 25,
dadurch gekennzeichnet, daß das Mischrohr (3, 3′) eine
Edelstahlkonstruktion ist, die über Klebe-, Schraub-
oder Nietverbindungen mit dem äußeren Behälter (2) aus
Aluminium verbunden ist.
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