EP0049450B1 - Mischer für Schüttgut, insbesondere für faserige Suspensionen - Google Patents

Mischer für Schüttgut, insbesondere für faserige Suspensionen Download PDF

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EP0049450B1
EP0049450B1 EP81107682A EP81107682A EP0049450B1 EP 0049450 B1 EP0049450 B1 EP 0049450B1 EP 81107682 A EP81107682 A EP 81107682A EP 81107682 A EP81107682 A EP 81107682A EP 0049450 B1 EP0049450 B1 EP 0049450B1
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EP
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container
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cylinder element
grinding wheel
comminuting
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Eberhard Ing.-Grad. Lipp
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Draiswerke GmbH
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Draiswerke GmbH
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
    • D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
    • D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
    • D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
    • D21B1/30—Defibrating by other means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B01F27/70—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms
    • B01F27/707—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms the paddles co-operating, e.g. intermeshing, with elements on the receptacle wall
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
    • D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
    • D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
    • D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
    • D21B1/30—Defibrating by other means
    • D21B1/34—Kneading or mixing; Pulpers
    • D21B1/342—Mixing apparatus

Definitions

  • the invention relates to a mixer according to the preamble of claim 1.
  • friction plates extending in the circumferential direction are attached to the inner wall of the container as comminution elements, each of which forms a counter surface to the circumferentially drivable mixer blades, thus together with these form a comminution device, the each mixing blade also has the function of a comminuting element.
  • the friction plates can also be perforated and / or roughened like sieve plates. The purpose of these crushing devices is to immediately break up agglomerates that form during a treatment process. The effect of these shredding devices is unsatisfactory.
  • cutter heads which can be driven at high speed and which are provided in the region of the container wall and whose axis of rotation extends approximately radially to the container as a comminution device in mixers of the otherwise generic type. They are arranged so that they are arranged radially inside the mixing blades and partially overlap them axially.
  • a swash plate pump with a cylindrical housing and a shaft arranged coaxially therein is known.
  • a swashplate is attached, that is, a disk that performs a wobble movement during rotation, which sucks in a medium to be pumped during its circulation through an intake port arranged at the end and in the center and conveys it through a tangentially arranged pressure port.
  • the swash plate can be designed in a serrated or saw-like manner on its outer circumference. This form can be adapted to housing enclosures arranged on the housing, whereby this pump also has grinding properties.
  • a machine for producing a paper mash which has comminution devices in the conveying part, which consist of friction surfaces attached to the container and associated cylinder section surfaces with friction devices.
  • the invention has for its object to design a mixer of the generic type so that a highly effective and gentle comminution can be carried out while achieving a homogeneous particle size distribution of the material to be treated, without risk of damage to the comminuting elements.
  • a grinding gap is formed between the grinding disks and the cylinder parts, so that forced comminution takes place.
  • the arrangement of the cylinder parts enables the cylinder parts to be arranged so as to be radially adjustable, so that the width of the grinding gap is adjustable. This enables a very homogeneous grain distribution to be achieved, which means that a grinding process that follows the process can be omitted.
  • the mixer according to the invention bulk goods, moist, fibrous and pulpy goods and suspensions can be dried, heated, cooled or mixed or subjected to a reaction under negative pressure, normal pressure or positive pressure.
  • the material to be treated is constantly mixed by means of the mixing blades, loosened and fed to the grinding disks, where it is then crushed in the grinding gap.
  • the mixer shown in the drawing has a drum-like container 1 with mixing blades 3 which can be driven by a shaft 2 passing through, with holding arms 4 which are evenly distributed over the shaft 2 with respect to distance and angular position. Between these mixing blades 3, grinding disks 5 are additionally arranged at an angle to the longitudinal direction on the rotating shaft 2, which wobbles when rotated perform movement.
  • the number of grinding disks 5 is at least "one” and at most the number of mixing blades 3 reduced by "one”.
  • the optimum degree of filling of the container 1 with bulk material 6 or fibrous suspension is approximately 70%.
  • the peripheral surface is formed on interchangeable grinding segments 7, while the counter surfaces are formed by the inner surfaces 8 of cylinder parts that can be adjusted relative to the container 1.
  • the cylinder parts are arranged on supports 9 that can be adjusted from the outside in the container 1 in such a way that mixing blades 3 can pass through them on one or both sides , as can be seen from Fig. 1.
  • the adjustable supports 9 for the cylinder parts are sealed by means of bellows 10.
  • the cylinder parts are arranged in the lower region of the container 1 on the part rising in the direction of rotation D of the shaft 2 and cover approximately 10-50%, preferably 25%, of the circumference of the container 1 covered by the mixing blades 3.
  • the effective width b of the grinding disks 5 corresponds approximately to the axial extent of a mixing blade 3.
  • the cylinder parts are, as can be seen from the drawing, under the action of a spring 11.
  • the adjustable supports 9 of the cylinder parts can be designed as spring pistons, the spring pistons are preferably formed by so-called constant spring supports, which are not particularly shown here, so that a constant pressure is achieved.
  • Stubs 12, 13 are used for filling and emptying the container 1. Provisions have been made in order to be able to draw off the moisture given off by the material to be treated and to be able to supply reactants.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Mischer nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Bei einem derartigen aus der DE-C-10 20 002 bekannten Mischer sind an der Innenwand des Behälters sich in Umfangsrichtung erstreckende Reibbleche als Zerkleinerungselemente angebracht, die jeweils eine Gegenfläche zu den umlaufend antreibbaren Mischerschaufeln bilden, mit diesen zusammen also eine Zerkleinerungseinrichtung bilden, wobei der jeweiligen Mischschaufel auch die Funktion eines Zerkleinerungselementes zukommt. Die Reibbleche können auch wie Siebplatten durchlöchert und/ oder aufgerauht ausgebildet sein. Der Zweck dieser Zerkleinerungseinrichtungen liegt darin, sich während eines Behandlungsvorganges bildende Agglomerate sofort zu zerteilen. Die Wirkung dieser Zerkleinerungseinrichtungen ist nicht befriedigend.
  • Aus der DE-B-11 02534 ist es bekannt, als Zerkleinerungseinrichtung bei Mischern der ansonsten gattungsgemäßen Art hochtourig antreibbare Messerköpfe einzusetzen, die im Bereich der Behälterwand vorgesehen sind und deren Drehachse etwa radial zum Behälter verläuft. Sie sind so angeordnet, daß sie radial innerhalb der Mischschaufeln angeordnet sind und diese axial teilweise überdecken.
  • Aus dem Artikel von Dürr "Feindispergieren Fest-Flüssig Maschinen und Methoden in der modernen Betriebspraxis", in der Zeitschrift "Aufbereitungs-Technik", Heft 6, 1971 ist es auch bekannt geworden, anstelle solcher Messerköpfe Stiftscheibenmühlen in gleicher Art der Anordnung wie die Messerköpfe vorzusehen.
  • Schließlich ist es aus der DE-B-17 82 585 bekannt geworden, ein drehantreibbares Homogenisierwerkzeug, dessen Drehachse raidal zum Mischer angeordnet ist, an dessen Behälterwand vorzusehen, wobei das Homogenisierwerkzeug derart zu den Mischschaufeln angeordnet wird, daß es relativ zu den Mischwerkzeugen einen Scherspalt begrenzt.
  • Alle vorstehend angegebenen drehantreibbaren Zerkleinerungselemente weisen den Nachteil auf, daß aufwendige Abdichtungen im Bereich ihrer Hindurchführung durch die Wand des Behälters notwendig sind. Weiterhin besteht die Gefahr eines Abknickens ihrer fliegend gelagerten Wellen. Wenn in den Mischern Güter getrocknet werden, dann bilden sich oberflächlich angetrocknete, im Kern aber noch plastische Agglomerate, die beim Aufprall auf die hochtourig angetriebenen Zerkleinerungselemente verdichtet werden. Hierdurch wird der Diffusionswiderstand erhöht, die Trocknung verschlechtert und ggf. sogar das Endprodukt beschädigt. Durch die Art der Agglomeratzerteilung wird eine sehr heterogene Kornverteilung erreicht, so daß noch ein nachgeschalteter Mahlprozeß notwendig ist.
  • Aus der Zeitschrift "Chemiker-Zeitung", 94. Jahrgang (1970) Nr. 4, Seite 123 ist eine Schrägscheibenpumpe mit zylindrischem Gehäuse und koaxial in diesem angeordneter Welle bekannt. Auf der Welle ist eine Schrägscheibe, also eine während des Drehens eine Taumelbewegung ausführende Scheibe angebracht, die während ihres Umlaufes ein zu pumpendes Medium durch einen stirnseitig und mittig angeordneten Ansaugstutzen ansaugt und durch einen tangential angeordneten Druckstutzen abfördert. Die Schrägscheibe kann an ihrem Außenumfang zacken- oder sägenartig gestaltet sein. Dieser Form können am Gehäuseumfang angeordnete Gehäuseeinschübe angepaßt sein, wodurch diese Pumpe gleichzeitig Mahleigenschaften bekommt.
  • Aus der GB-A-16 768 ist eine Maschine zum Herstellen einer Papiermaische bekennt, die im Förderteil Zerkleinerungseinrichtungen aufweist, die aus am Behälter angebrachten Reibflächen und zugeordneten Zylinderabschnittsflächen mit Reibeinrichtungen bestehen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mischer der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß eine hochwirksame und schonende Zerkleinerung unter Erreichung einer homogenen Kornverteilung des zu behandelnden Gutes durchführbar ist, ohen daß eine Beschädigungsgefahr für die Zerkleinerungselemente besteht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 gelöst. Zwischen den Mahlscheiben und den Zylinderteilen wird ein Mahlspalt gebildet, so daß eine Zwangszerkleinerung stattfindet. Die Anordnung der Zylinderteile ermöglicht die Zylinderteile radial verstellbar anzuordnen, so daß also die Breite des Mahlspaltes verstellbar ist. Dadurch kann eine sehr homogene Kornverteilung erreicht werden, wodurch ein dem Prozeß nachzuschaltender Mahlvorgang entfallen kann. Mit dem erfindungsgemäßen Mischer können Schüttgüter, feuchte, faserige und breiige Güter und Suspensionen unter Unterdruck, Normaldruck oder Überdruck kontinuierlich oder diskontinuierlich getrocknet, beheizt, gekühlt oder gemischt werden oder einer Reaktion unterzogen werden.
  • Das zu behandelnde Gut wird mittels der Mischschaufeln ständig durchmischt, aufgelockert und den Mahlscheiben zugeführt, wo es dann im Mahlspalt zerkleinert wird.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
    • Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Mischer und
    • Fig. 2 einen Querschnitt durch den Mischer gemäß der Schnittlinie 11-11 in Fig. 1.
  • Der in der Zeichnung dargestellte Mischer weist einen trommelartigen Behälter 1 mit über eine durchlaufende Welle 2 antreibbaren Mischschaufeln 3 mit Haltearmen 4 auf, welche über die Welle 2 hinsichtlich Abstand und Winkelstellung gleichmäßig verteilt sind. Zwischen diesen Mischschaufeln 3 sind zusätzlich Mahlscheiben 5 schräg zur Längsrichtung an der rotierenden Welle 2 angeordnet, welche bei Drehung eine Taumelbewegung ausführen. Die Anzahl der Mahlscheiben 5 beträgt mindestens "eins" und höchstens die um "eins" verminderte Zahl der Mischschaufeln 3. Der optimale Füllgrad des Behälters 1 mit Schüttgut 6 oder fasriger Suspension liegt bei etwa 70%.
  • Die Mahlscheiben 5, welche bei Drehung eine Taumelbewegung ausführen, wirken an ihrer Umfangsfläche mit stationären Gegegenflächen zusammen, die beide profiliert sind. Die Umfangsfläche ist an austauschbaren Mahlsegmenten 7 ausgebildet, während die Gegenflächen durch die Innenflächen 8 von gegenüber dem Behälter 1 einstellbaren Zylinderteilen gebildet sind Die Zylinderteile sind auf von außen nachstellbaren Stützen 9 so im Behälter 1 angeordnet, daß ein- oder beidseitig Mischschaufeln 3 darunter durchfahren können, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist. Die nachstellbaren Stützen 9 für die Zylinderteile sind mittels Faltenbalg 10 abgedichtet. Die Zylinderteile sind im unteren Bereich des Behälters 1 auf dem in Drehrichtung D der Welle 2 ansteigenden Teil angeordnet und überdecken etwa 10-50%, vorzugsweise 25%, des von den Mischschaufeln 3 bestrichenen Umfangs des Behälters 1.
  • Die Wirkbreite b der Mahlscheiben 5 entspricht jeweils etwa der axialen Ausdehnung einer Mischschaufel 3. Die Zylinderteile stehen, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, unter der Wirkung einer Feder 11. Hierbei können die nachstellbaren Stützen 9 der Zylinderteile als Federkolben ausgebildet sein, wobei die Federkolben vorzugsweise durch sogenannte Konstantfederstützen gebildet sind, die hier nicht besonders dargestellt sind, so daß ein konstanter Andruck erreicht wird. Dem Füllen und Entleeren des Behälters 1 dienen Stutzen 12, 13. Es sind Vorkehrungen getroffen, um die vom zu behandelnden Gut abgegebene Feuchtigkeit abziehen und Reaktanten zuführen zu können.

Claims (13)

1. Mischer für Schüttgut und Suspensionen, insbesondere faserige Suspensionen wie Zellulosederivate, mit einem liegenden Behälter, der eine trommelförmige oder muldenförmige Behälterwand aufweist, mit Mischschaufeln in dem Behälter, die an einer drehantreibbaren Welle über radial von dieser abstehenden Haltearmen befestigt sind und in der Nähe der Behälterwand umlaufen, mit mindestens einem an der Welle befestigten ersten Zerkleinerungselement und mit mindestens einem an der Behälterwand befestigten zweiten Zerkleinerungselement, das mit dem ersten Zerkleinerungselement zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Zerkleinerungselement durch eine Mahlscheibe (5) gebildet ist, die schräg zur Welle (2) angeordnet ist, und Zwar derart, daß sie bei Drehung eine Taumerbewegung ausführt, daß das zweite Zerkleinerungselement als Zylinderteil ausgebildet ist, daß das Zusammenwirken der beiden Zerkleinerungselemente über die Umfangsfläche der Mahlscheibe (5) und die Innenfläche (8) des Zylinderteiles erfolgt, daß das Zylinderteil im Abstand von der behälterwand auf einer Stütze (9) angeordnet ist, die von außerhalb des Behälters (1) nachstellbar ist, und daß Teile der Mischschaufeln (3) sich im Bereich zwischen der Behälterwand und dem Zylinderteil ein- oder beidseitig der Stütze (9) hindurchbewegen.
2. Mischer nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche der Mahlscheibe (5) und die Innenfläche (8) des Zylinderteiles profiliert sind.
3. Mischer nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche der Mahlscheibe (5) an austauschbaren Mahlsegmenten (7) ausgebildet ist.
4. Mischer nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das auf einer Stütze (9) angeordnete Zylinderteil gegenüber dem Behälter (1) mittels eines Faltenbalges (10) abgedichtet ist.
5. Mischer nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylinderteil im unteren Bereich des Behälters (1) angeordnet ist.
6 Mischer nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylinderteil auf dem in Drehrichtung (D) der Welle (2) ansteigenden Teil des Behälters (1) angeordnet ist.
7. Mischer nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche bzw. -flächen (8) des Zylinderteiles bzw. der Zylinderteile etwa 10 bis 50% des von den Mischschaufeln (3) bestrichenen Umfangs des Behälters (1) überdecken.
8. Mischer nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche bzw. -flächen (8) des Zylinderteiles bzw. der Zylinderteile 25% des Umfangs überdecken.
9. Mischer nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkbreite einer Mahlscheibe (5) etwa der axialen Ausdehnung einer Mischschaufel (3) entspricht.
10. Mischer nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylinderteil mittels einer Feder (11) an die Mahlscheibe (5) andrückbar ist.
11. Mischer nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylinderteil mit konstantem Druck an die Mahlscheibe (5) andrückbar ist.
12. Mischer nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die nachstellbare Stütze (9) des Zylinderteils als Federkolben ausgebildet ist.
EP81107682A 1980-10-02 1981-09-28 Mischer für Schüttgut, insbesondere für faserige Suspensionen Expired EP0049450B1 (de)

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EP0049450A2 EP0049450A2 (de) 1982-04-14
EP0049450A3 EP0049450A3 (en) 1983-04-20
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