DE4216956A1

DE4216956A1 - Rotary mixer - has structured conical section within the mixing vessel tapering in direction of material flow

Info

Publication number: DE4216956A1
Application number: DE4216956A
Authority: DE
Inventors: Dieter Thoermer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-05-28
Filing date: 1992-05-22
Publication date: 1992-12-03

Abstract

The rotary mixer, for fluids or pastes or doughs has a mixing vessel where the material is fed through by gravity. It has a conical section with a decreasing dia. in the flow direction, below the filling zone of the ingredients. The mixer unit with a rapid radial action, extends through the vessel at least at the conical section. Pref. the mixer unit has stirring blades which rotate with a radial gap between their ends and the inner wall of the mixing vessel. When working paste or dough materials the radial gap between the stirring blade ends to the inner wall of the vessel is 5-15% of the vessel inner dia. The angle (alpha) and length of the conical section can be varied according to the amt. of material passing through and the nature of the mixt. The mixing vessel has a number of conical sections below each other to be connected to a cylindrical section of the mixing vessel at the base and/or head. ADVANTAGE - The machine structure gives a rapid and consistent mix of the ingredients with an effective operation.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotationsmischer für Flüssigkeiten, pastöse und teigige Massen mit einem Mischbehälter, in dem ein umlaufendes Rühr werk das zugeführte Mischgut bewegt und dadurch ineinander verteilt.The invention relates to a rotary mixer for liquids, pasty and doughy masses with a mixing container in which a rotating stirrer plant moves the supplied mix and thus distributes it into one another.

Bekannte Mischapparate, insbesondere für teigige Massen, sind sogenannte Schaufel- und Schneckenkneter. Schaufelkneter bestehen aus zwei sich ge gensinnig drehenden Schaufeln in einem Knettrog. Die Schaufeln zerteilen den Knetbrei an einer Stelle und führen ihn an anderer Stelle wieder zu sammen, wodurch die Stoffe ineinander vermischt werden. Die Knetschaufeln und die sie antreibenden Wellen müssen kräftig ausgeführt sein, da zum Kneten teigiger Massen große Kräfte erforderlich sind. Die Knetzeiten sind zudem relativ lang und der Knetvorgang kann meist nur absatzweise durchgeführt werden. Schneckenkneter sind dagegen kontinuierlich arbei tende Kneter, bei denen parallel laufende Schnecken eine Vermischung der zugeführten Stoffe bewirken. Wie bei den Schaufelknetern ist aber ein sehr hoher Energieaufwand für die Antriebselemente erforderlich.Known mixing devices, especially for pasty masses, are so-called Blade and screw kneader. Paddle mixers consist of two ge antisense blades in a kneading trough. Cut up the blades the kneading porridge at one point and feed it again at another point together, whereby the substances are mixed together. The kneading blades and the waves driving them must be strong, because the Kneading doughy masses requires great force. The kneading times are also relatively long and the kneading process can usually only partially be performed. In contrast, screw kneaders are continuously working kneaders in which screws running in parallel mix the cause added substances. As with the paddle kneaders, however, is a very high energy consumption required for the drive elements.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Rotationsmischer der genannten Art zu schaffen, der ein Mischen der eingesetzten Komponenten in schnel ler und wirtschaftlicher Weise erlaubt.The object of the invention is therefore a rotary mixer of the aforementioned To create a way of mixing the components used in a snap Permitted economic and economic way.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the features of claim 1.

Hierdurch wird ein Rotationsmischer geschaffen, der durch den Einsatz ei nes Staukonus im Mischbehälter eine hohe Intensität der Vermischung lie fert, wobei dieser Mischapparat eine kontinuierliche Arbeitsweise mit kurzen Durchlaufzeiten erlaubt. Das Mischgut kann sich zwischen Ein- und Ausgabe einfach im freien Fall durch den Mischapparat bewegen und wird dabei von dem schnellaufenden Rührwerk erfaßt und zentrifugal an die Wan dung des Mischgefäßes geworfen. Beim Herunterrutschen an der Mischerwan dung wird das Mischgut vom Rührwerk wieder abgerissen und weggeschleu dert. Im Bereich des konischen Teilabschnitts können Teile des Mischguts aufgrund der einwirkenden Kraftkomponente zur Mitte des Mischbehälters transportiert werden. Es entsteht somit eine die Mischerwandung herunter laufende Schichtströmung aus ineinander vermischtem Gut abgerissener, zu rückgeprallter und durchwühlter Massen. Gemischt werden können auf diese Weise Flüssigkeiten sowie körnige, pastöse oder teigige Massen.This creates a rotary mixer, which by using egg congestion in the mixing container ensures a high intensity of mixing finished, this mixer with a continuous mode of operation short throughput times allowed. The mix can be between input and Simply move the dispenser through the mixer in free fall captured by the high-speed agitator and centrifugally against the tub thrown the mixing vessel. Sliding down on the mixer wagon The mix is torn off the agitator and thrown away different. In the area of the conical section, parts of the mix can due to the force component acting towards the center of the mixing container be transported. This creates a mixer wall running layer flow of intermixed material torn off rebounded and ransacked masses. Can be mixed on this Wise liquids as well as granular, pasty or pasty masses.

Um einen Verharrungseffekt der zu vermischenden Massen auf der Wandung des Mischbehälters zu erreichen, kann das Rührwerk in Radialrichtung mit Abstand zur Wandung drehbar ausgebildet sein. Je nach Art der zu ver mischenden Massen kann der Radialabstand zwischen Mischwerkzeug und Wan dung eingestellt werden. Grad und Länge des konischen Teilabschnitts kön nen in Abhängigkeit von der Art der zu mischenden Massen und der Durch satzgeschwindigkeit eingestellt werden. Insbesondere zum Vermischen von Flüssigkeiten können mehrere untereinander angeordnete konische Teilab schnitte eine besonders intensive Vermischung bewirken.To ensure that the masses to be mixed remain on the wall to reach the mixing tank, the agitator can be used in the radial direction Distance to the wall can be rotated. Depending on the type of ver mixing masses can be the radial distance between the mixing tool and Wan be set. The degree and length of the conical section can depending on the type of mass to be mixed and the through set speed can be set. Especially for mixing Liquids can contain several conical parts arranged one below the other cuts cause particularly intensive mixing.

An den konischen Teilabschnitt des Mischbehälters kann sich bodenseitig ein vorzugsweise zylinderförmiger Teilabschnitt anschließen, in dem das Mischgut während einer in Abhängigkeit von der Teilabschnittslänge wähl baren Verweilzeit unter der Wirkung des Mischwerkzeugs gemischt werden kann. Des weiteren kann dieser zylinderförmige Teilabschnitt eine Sammel funktion übernehmen, die zu einer thermischen Reaktion des Mischguts ge nutzt werden kann.The conical section of the mixing container can be on the bottom connect a preferably cylindrical section in which the Select mix during a depending on the section length The dwell time can be mixed under the effect of the mixing tool can. Furthermore, this cylindrical section can be a collection take over function that leads to a thermal reaction of the mix can be used.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments of the invention are the following Description and the dependent claims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is described below with reference to the figures illustrated embodiments explained in more detail.

Fig. 1 zeigt schematisch und teilweise im Längsschnitt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Rotationsmischers, Fig. 1 shows schematically and partly in longitudinal section a first embodiment of a rotary mixer,

Fig. 2 zeigt schematisch und teilweise im Längsschnitt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Rotationsmischers. Fig. 2 shows schematically and partially in longitudinal section a second embodiment of a rotary mixer.

Die Fig. 1 und 2 zeigen jeweils einen als Rotationsmischer ausgebilde ten Mischapparat mit einem Mischbehälter 1, in dem ein Rührwerk 2 als Mischwerkzeug rotierbar angeordnet ist. Der Mischapparat ist für einen Durchsatz des Mischguts unter Nutzung der Schwerkraft ausgelegt, so daß die zu mischenden Massen kopfseitig eingesetzt und das Mischgut bodensei tig entnommen wird. Der Mischbehälter 1 wird folglich aufrecht oder ge neigt stehend betrieben und kann als kontinuierlich arbeitender Mischap parat verwendet werden. Figs. 1 and 2 respectively show a ten as a rotary mixer having formed mixing apparatus with a mixing vessel 1 in which an agitator 2 is arranged as a mixing tool rotatable. The mixer is designed for a throughput of the mix using gravity, so that the masses to be mixed are used upside down and the mix is removed from the bottom. The mixing container 1 is consequently operated upright or inclined standing and can be used as a continuously operating mixer.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Rotationsmischers, bei dem der Mischbehälter 1 von einem Hohlgefäß gebildet wird, das kopfseitig Einrichtungen 3, 4 zum Einsetzen von mindestens zwei Komponenten, z. B. Roggenmehl und erhitztes Wasser, aufweist. Der Mischbehälter 1 umfaßt ei nen oberen Einfüllabschnitt 5, an den sich ein konischer Teilabschnitt 6 anschließt. Der konische Teilabschnitt 6, ein sogenannter Staukonus, be sitzt einen in Materialflußrichtung abnehmenden Durchmesser und ist un terhalb des Einfüllbereichs angeordnet. Der Staukonuswinkel α und dessen Länge L ist in Abhängigkeit von der Art der zu mischenden Komponenten und der Durchsatzleistung wählbar. Vorzugsweise entfallen 10 bis 40% der Ges amtlänge des Mischbehälters 1 auf die Länge L des konischen Abschnitts 6. Der Winkel α wird derart gewählt, daß die Schrägstellung der Wandung des Mischbehälters 1 im Bereich des Staukonus 6 ein Zurückschleudern von Mas senteilen in die Behältermitte ermöglicht. Vorzugsweise liegt der Winkel α im Bereich zwischen 35 und 65° bezogen auf eine Querschnittslinie des Mischbehälters 1, wie in Fig. 1 dargestellt. Fig. 1 shows a first embodiment of a rotary mixer, in which the mixing container 1 is formed by a hollow vessel, the head 3 devices 4 , 4 for inserting at least two components, for. B. rye flour and heated water. The mixing container 1 comprises egg NEN upper filling section 5 , which is followed by a conical section 6 . The conical section 6 , a so-called cone cone, sits a decreasing diameter in the material flow direction and is arranged below the filling area. The cone cone angle α and its length L can be selected depending on the type of components to be mixed and the throughput. Preferably, 10 to 40% of the total length of the mixing container 1 relates to the length L of the conical section 6 . The angle α is chosen such that the inclination of the wall of the mixing container 1 in the area of the cone 6 allows a throwing back of parts sent into the middle of the container. The angle α is preferably in the range between 35 and 65 ° based on a cross-sectional line of the mixing container 1 , as shown in FIG. 1.

Bodenseitig kann an dem Mischbehälter 1 ein die Ausgabeöffnung aufweisen der Ausgabeabschnitt 7 angeordnet sein, der als Auswurfkonus ausbildbar ist, wie in Fig. 2 dargestellt.The dispensing section 7 , which can be embodied as an ejection cone, can be arranged on the bottom of the mixing container 1 , as can be seen in FIG. 2.

Das in dem Mischbehälter angeordnete Rührwerk 2 ist ein schnellaufendes Mischwerkzeug, das vorzugsweise mit 1000 bis 4000 U/min betätigbar ist. Axial erstreckt sich eine Rührwerkswelle 8 mit Rührflügel 9. Die Rührflü gel 9 erstrecken sich nicht bis zur Innenwandung 10 des Mischbehälters 1, sondern rotieren mit Abstand gegenüber der Innenwandung 10. Der Abstand X in Radialrichtung zwischen Innenwandung 10 und maximaler radialer Er streckung des Rührflügels 9 wird entsprechend der zu vermischenden Mas sen, d. h. flüssig, körnig, teigig usw., eingestellt. Der Abstand X zwi schen Mischwerkzeug 2 und Mischbehälter 1 ist wichtig, da ein Verhar rungseffekt an der Innenwandung 10 aufgrund von Kohäsionskräften erfolgt. Vorzugsweise beträgt bei teigigen Massen der Abstand X 5 bis 15% des Ges amtdurchmessers des Mischbehälters 1. Axial erstrecken sich die Rührflü gel 9 zumindest in dem konischen Teilabschnitt 6 des Mischbehälters 1 und vorzugsweise mindestens teilweise in dem Einfüllabschnitt 5. Dabei ist es nicht notwendig, daß sich die Rührflügel 9 über die gesamte Länge L axial erstrecken.The agitator 2 arranged in the mixing container is a high-speed mixing tool which can preferably be actuated at 1000 to 4000 rpm. An agitator shaft 8 with an agitator blade 9 extends axially. The Rührflü gel 9 do not extend to the inner wall 10 of the mixing container 1 , but rotate at a distance from the inner wall 10 . The distance X in the radial direction between the inner wall 10 and the maximum radial stretching of the impeller 9 is set according to the mass to be mixed, ie liquid, granular, pasty, etc., is set. The distance X between rule's mixing tool 2 and mixing container 1 is important because a hardening effect takes place on the inner wall 10 due to cohesive forces. For doughy masses, the distance X is preferably 5 to 15% of the total diameter of the mixing container 1 . The agitator blades 9 extend axially at least in the conical section 6 of the mixing container 1 and preferably at least partially in the filling section 5 . It is not necessary for the impellers 9 to extend axially over the entire length L.

Das obere Ende der Rührwerkswelle 8 ist mit einem Antrieb 11 verbunden; das untere Ende ist in einem Lager 12 abgestützt. Der Antrieb 11 ist vorzugsweise auf einem abnehmbaren Deckel an der Oberseite des Mischbe hälters 1 angeordnet.The upper end of the agitator shaft 8 is connected to a drive 11 ; the lower end is supported in a bearing 12 . The drive 11 is preferably arranged on a removable cover at the top of the mixing container 1 .

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Rotationsmischers, das sich von dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel durch einen zusätzlich in den Mischbehälter 1 integrierten zylindrischen Teilabschnitt 13 unterscheidet. Dieser hohlzylindrische Teilabschnitt 13 ist zwischen dem konischen Teilabschnitt 6 und dem Ausgabeabschnitt 7 an geordnet und besitzt vorzugsweise einen Innendurchmesser entsprechend dem geringsten Durchmesser des konischen Teilabschnitts 6. Die Rührflügel 9 besitzen einen Flügelabschnitt 14, der sich zumindest teilweise in den Teilabschnitt 13 erstrecken und zwar wiederum mit einem radialen Abstand zur Innenwandung. FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of a rotary mixer, which differs from the first exemplary embodiment described above by an additional cylindrical partial section 13 integrated into the mixing container 1 . This hollow cylindrical section 13 is arranged between the conical section 6 and the dispensing section 7 and preferably has an inner diameter corresponding to the smallest diameter of the conical section 6 . The agitator blades 9 have a blade section 14 which extends at least partially into the partial section 13 , again with a radial distance from the inner wall.

Gemäß einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel können mehrere koni sche Teilabschnitte 6 untereinander angeordnet sein, was insbesondere beim Vermischen von Flüssigkeiten die Intensität der Vermischung erhöht.According to an embodiment, not shown, a plurality of conical sections 6 can be arranged one below the other, which increases the intensity of the mixing in particular when mixing liquids.

Claims

1. Rotary mixer for liquids, pasty and doughy masses with a mixing container ( 1 ) using the material flow by gravity, which has at least one conical section ( 6 ) with a decreasing flow direction diameter below the filling area of the components to be mixed and in which a fast-running, radial erstrec kendes and at least in the conical section ( 6 ) working agitator ( 2 ) is arranged.

2. Rotary mixer according to claim 1, characterized in that the agitator ( 2 ) has agitator blades ( 9 ) which are rotatable in the radial direction at a distance from the inner wall ( 10 ) of the mixing container ( 1 ).

3. Rotary mixer according to claim 2, characterized in that for pa stubborn and doughy masses, the distance length (X) in the radial direction in the range between 5 and 15% of the respective inner diameter of the mixing container age ( 1 ).

4. Rotary mixer according to one of claims 1 to 3, characterized in that the angle (α) and the length (L) of the conical Teilab section ( 6 ) are variable depending on the throughput and the type of the material to be mixed.

5. Rotary mixer according to one of claims 1 to 4, characterized in that the mixing container ( 1 ) has a plurality of mutually arranged ko African sections ( 6 ).

6. Rotary mixer according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the conical section ( 6 ) bottom and / or Kopfsei term a cylindrical section ( 13 ) of the mixing container ( 1 ) can be closed.

7. Rotary mixer according to claim 6, characterized in that the impeller ( 9 , 14 ) extends in the conical ( 6 ) and the cylindrical ( 13 ) section at least partially.

8. Rotary mixer according to one of claims 1 to 7, characterized in that the agitator ( 2 ) has a rigid and centrally located in the mixing container ( 1 ) arranged agitator shaft ( 8 ).

9. Rotary mixer according to one of claims 1 to 8, characterized in that the mixing container ( 1 ) is equipped on the bottom with an ejection cone ( 7 ).

10. Rotary mixer according to one of claims 1 to 9, characterized in that the mixing container ( 1 ) has separate devices ( 3 , 4 ) for inserting rye flour and heated water.

11. Rotary mixer according to one of claims 1 to 10, characterized in that the agitator ( 2 ) is designed for running speeds between 1000 and 4000 rpm.