EP0140316A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Mischen pulverförmiger oder feinkörniger Materialien mit Flüssigkeiten - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Mischen pulverförmiger oder feinkörniger Materialien mit Flüssigkeiten Download PDF

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EP0140316A2
EP0140316A2 EP84112677A EP84112677A EP0140316A2 EP 0140316 A2 EP0140316 A2 EP 0140316A2 EP 84112677 A EP84112677 A EP 84112677A EP 84112677 A EP84112677 A EP 84112677A EP 0140316 A2 EP0140316 A2 EP 0140316A2
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EP
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liquid
plate
solids
mixing container
solid
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EP84112677A
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EP0140316A3 (de
Inventor
Hartmut Burmann
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Ernst Heitling & Co GmbH
Original Assignee
Ernst Heitling & Co GmbH
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B01F25/70—Spray-mixers, e.g. for mixing intersecting sheets of material
    • B01F25/74—Spray-mixers, e.g. for mixing intersecting sheets of material with rotating parts, e.g. discs

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for mixing powdery or fine-grained materials with liquids according to the preamble of the main claim.
  • Devices for the continuous manufacture of homogeneous and fine-grained mixed products from solid powdery substances with a viscous substance are known and are used, for example, as so-called measuring machines. With such molassing machines, flour-like products are evenly enriched with MeLasse and other liquids of different viscosities. At the same time, several liquids are dosed, for example by hand, semi-automatically or fully automatically. Mixed products of this type are required in concentrated feed plants. In the known devices, the mixing of the various substances takes place via a mixing screw, to which the solids content and the liquid are fed. The effort required to drive these known machines is high, the level of performance is restricted, and around a lump-free end high tax expenses and control measures are required to achieve the product.
  • the mixing i.e. the intimate mixture between solid and liquid is not achieved to the desired extent with such a procedure and such a device.
  • the invention has for its object to improve the generic method according to claim 1 and the generic device according to claim 4 in such a way that the contact of the different substances increases and thus reduces the risk of separation, on the other hand the effort for the intimate mixture is reduced and finally, large amounts of liquid can be added to the solid without lumps.
  • a device suitable for carrying out the method is characterized by the characterizing features of claim 4.
  • 1 denotes a mixing container, to which 2 solids can be fed via a solids conveying device, for example flour or flour-like products.
  • a solids conveying device for example flour or flour-like products.
  • the flour-like products used in the concentrated feed industry have grain sizes from 0.01 to about 2 mm and are still referred to as flour-like products despite this partial granulate form.
  • a liquid delivery device which has a feed line 4, which leads to a mixing and feeding head 5.
  • a hollow shaft 6 is fed, which is preferably arranged centrally in the mixing container 1 and carries a plurality of liquid distribution plates 7 fixed on its outside.
  • the sosstgkeitsteileller 7 are designed as flat truncated cone sections, which are inclined to the outside from their attachment to the shaft 6.
  • outlet openings for the liquid are arranged above each liquid distribution plate, this outlet opening being recognizable at 8 in the drawing.
  • each liquid distribution plate 7 is loaded with the same amount of liquid.
  • a metering device for different liquids is not shown in the drawing for reasons of clarity.
  • the solids conveying device 2 which is preferably designed as a feed screw 9 and which is arranged within a screw tube 10, opens into the mixing container 1 from below.
  • the actual worm shaft 11 carries at its upper end a spreading plate 12 which has a concave shape which can be clearly seen from the drawing and is set into a rotating movement via the worm shaft 11.
  • the drive motor for the hollow shaft 6, which is also driven in rotation, is designated by 14 in the drawing.
  • the spreading plate 12 preferably has a direction of rotation which is opposite to the direction of rotation of the liquid distribution plate 7. Also both plates, i.e. the spreading plate 11 and the liquid distribution plate 7 have different speeds.
  • the solids content supplied via the solids conveying device 2 is thrown by the rotating spreading plate 2, as is particularly clearly shown in FIG. 2, in the form of a throwing parabola P from the outer edge of the spreading plate 2 to the inner wall 15 of the mixing container 1, the spreading plate 12 thus is shaped so that an upward and outward throwing parabola P is achieved.
  • the mixed product In order to ensure that the mixed product easily slides off on the inside wall of the housing, it can be designed to be correspondingly slidable, for example have an appropriate coating.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Mischen pulverförmiger oder feinkörniger Materialien mit dosierbaren Flüssigkeiten unterschiedlicher Viskosität, wobei der Feststoffanteil einem innerhalb eines Mischbehälters angeordneten, umlaufend angetriebenen Streuteller zugeführt, vom Streuteller über den Streutellerrand zur Gehäuseinnenwand des Mischbehälters in einer Wurfparabel geführt wird und die Flüssigkeit über wenigstens einen zentrisch zum Feststoffstreuteller angeordnet umlaufend angetriebenen Flüssigkeitsverteilteller zur Gehäuseinnenwand abgeschleudert wird, wobei auf dem Weg der Flüssigkeitströpfchen zur Gehäuseinnenwand diese die Wurfparabel der Feststoffpartikelchen durchdringen müssen.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Mischen pulverförmiger oder feinkörniger Materialien mit Flüssigkeiten gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
  • Geräte zum kontinuierlichen HersteLLen homogener und feinkörniger Mischprodukte aus festen pulverförmigen Stoffen mit einem viskosen Stoff sind bekannt und beispielsweise als sogenannte MeLassiermaschinen im Einsatz. Mit derartigen Melassiermaschinen werden mehlförmige Produkte mit MeLasse und anderen Flüssigkeiten unterschiedlicher Viskosität gleichmäßig angereichert. GLeichzeitig erfolgt eine Dosierung mehrerer Flüssigkeiten, z.B. von Hand, halb- oder vollautomatisch. Derartige Mischprodukte werden in Kraftfutterwerken benötigt. Bei den bekannten Einrichtungen erfolgt die Vermischung der verschiedenen Stoffe über eine Mischschnecke, der der Feststoffanteil und die FLüssigkeit zugeführt wird. Der Kraftaufwand zum Antrieb dieser bekannten Maschinen ist hoch, der Leistungsgrad eingeschränkt, und um ein klumpenfreies Endprodukt zu erzielen, sind hohe Steueraufwendungen und Kontrollmaßnahmen erfordertich.
  • Aus der DE-PS 838 593 ist eine gattungsbildende Verfahrensweise und Vorrichtung bekannt. Bei dieser bekannten Verfahrensweise wird der FLüssigkeitsanteil durch eine zentrale Welle unter die Feststoffstreuteller geführt und dann nach oben abgeschleudert. Hierbei trifft also der so erzeugte Flüssigkeitsschleier von unten auf den Feststoffschleier und beide Komponenten werden dann zum äußeren Rand des Mischbehälters geführt. Bei einer solchen Anordnung ist keine vollständige Durchmischung zwischen FLüssigkeit und Feststoff mögLich, da sich der Flüssigkeitsschleier schichtartig an den im wesentlichen horizontal und teilweise nach unten gerichteten Feststoffschleier anlegt. Eine Durchdringung der Flüssigkeit durch den Feststoffschleier ist wohl kaum erreichbar. Eine Zuführung unterschiedlicher Viskosität aufweisender FLüssigkeiten ist bei der bekannten Verfahrensweise und Vorrichtung überhaupt nicht vorgesehen.
  • Die Durchmischung, d.h. die innige Mischung zwischen Feststoff und Flüssigkeit, wird mit einer solchen Verfahrensweise und einer solchen Einrichtung nicht in dem angestrebten Umfang erreicht.
  • Der Erfindung Liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren nach Anspruch 1 und die gattungsgemäße Vorrichtung nach Anspruch 4 dahingehend zu verbessern, daß der Kontakt der unterschiedlichen Stoffe erhöht und damit die Separationsgefahr erniedrigt, andererseits der Kraftaufwand für die innige Mischung verringert wird und schließlich hohe Flüssigkeitsmengen klumpenfrei dem Feststoff zugesetzt werden können.
  • Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Verfahrensmerkmale des kennzeichnenden TeiLes des Hauptanspruches gelöst.
  • Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Einrichtung ist durch die kennzeichnenden MerkmaLe des Anspruches 4 charakterisiert.
  • Durch diese VorschLäge wird ein Verfahren und ein Gerät geschaffen, das zum kontinuierlichen Herstellen homogener und feinkörniger Mischprodukte aus festen pulverförmigen Stoffen mit einem viskosen Stoff geeignet ist, wobei die beiden Stoffe mit unterschiedlicher Geschwindigkeit in sich kreuzenden Wurfbahnen aufeinandertreffen. überraschenderweise wurde festgestellt, daß gegenüber den bekannten Mischsystemen mit dieser Verfahrensweise und dieser Einrichtung eine Krafteinsparung von über 80 % möglich ist und daß aber gleichzeitig bei größerer Leistung in einem Arbeitsgang höhere FLüssigkeitsmengen kLump- und separationsfrei dem Feststoffanteil innig beigemischt werden können.
  • VorteiLhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in den Unteransprüchen definiert.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Die Zeichnung zeigt dabei in
    • Fig. 1 schaubildlich und teilweise aufgeschnitten einen Mischbehälter zur Durchführung des Verfahrens und in
    • Fig. 2 schematisch den Mischvorgang.
  • In der Zeichnung ist mit 1 ein MischbehäLter bezeichnet, dem über eine Feststoff-Fördervorrichtung 2 Feststoff zugeführt werden kann, beispielsweise MehL oder mehlartige Produkte. Die in der Kraftfutterindustrie eingesetzten mehlartigen Produkte umfassen Korngrößen von 0,01 bis etwa 2 mm und werden trotz dieser teilweisen GranuLatform noch als mehLartige Produkte bezeichnet.
  • Mit 3 ist eine Flüssigkeitsfördervorrichtung bezeichnet, die eine ZufuhrLeitung 4 aufweist, die zu einem Misch- und Speisekopf 5 führt. Von diesem Misch- und Speisekopf 5 wird eine HohLweLLe 6 beschickt, die vorzugsweise zentrisch im MischbehäLter 1 angeordnet ist und an ihrer Außenseite festgelegt mehrere Flüssigkeitsverteilteller 7 trägt. Die Flüsstgkeitsverteilteller 7 sind dabei als flache Kegelstumpfabschnitte ausgebildet, die von ihrer Befestigung an der Welle 6 ab nach außen geneigt sind. In der HohLweLLe 6 sind oberhalb jedes Flüssigkeitsverteiltellers 7 Austrittsöffnungen für die FLüssigkeit angeordnet, wobei in der Zeichnung diese Austrittsöffnung bei 8 erkennbar ist. Sind mehrere Flüssigkeitsverteilteller 7 auf der HohLweLLe 6 übereinander angeordnet, dann können die durch die FLüssigkeitsaustrittsöffnungen 8 gebildeten Querschnitte unterschiedlich sein, so daß sichergestellt ist, daß unabhängig von seiner HöhenLage jeder Flüssigkeitsverteilteller 7 mit einer gleichen FLüssigkeitsmenge beschickt wird. Eine Dosiereinrichtung für unterschiedliche Flüssigkeiten ist in der Zeichnung aus übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt.
  • Von unten mündet in den Mischbehälter 1 die Feststoff-Fördervorrichtung 2, die vorzugsweise als Zufuhrschnecke 9 ausgebildet ist, die innerhalb eines Schneckenrohres 1o angeordnet ist. Die eigentliche Schneckenwelle 11 trägt an ihrem oberen Ende einen Streuteller 12, der eine aus der Zeichnung deutlich ersichtliche konkave Form aufweist und über die Schneckenwelle 11 in eine umdrehende Bewegung versetzt wird. Mit 14 ist in der Zeichnung der Antriebsmotor für die ebenfalls umlaufend angetriebene Hohlwelle 6 bezeichnet.
  • Vorzugsweise weist der Streuteller 12 eine Umdrehüngsrichtung auf, die entgegengesetzt der Umdrehungsrichtung der Flüssigkeitsverteilteller 7 gerichtet ist. Auch können beide Teller, d.h. der Streuteller 11 und die Flüssigkeitsverteilteller 7, unterschiedliche Geschwindigkeiten aufweisen.
  • Der über die Feststoff-Fördervorrichtung 2 zugeführte Feststoffanteil wird durch den umlaufenden Streuteller 2, wie dies besonders deutlich die Fig. 2 zeigt, in Form einer Wurfparabel P vom äußeren Rand des Streutellers 2 zur Gehäuseinnenwand 15 des MischbehäLters 1 geschleudert, wobei der Streuteller 12 so geformt ist, daß eine nach oben und außen gerichtete Wurfparabel P erzielt wird.
  • Aus der Zeichnung sowohl in Fig. 1 wie auch in Fig. 2 ist weiterhin ersichtlich, daß die FLüssigkeitsteller 7 innerhalb des so gebildeten Feststoff-Freiraumes innerhalb des Mischbehälters 1 angeordnet sind. Hierdurch werden die von der Außenkante der Flüssigkeitsverteilteller 7 aufgrund der UmLaufbewegung der Flüssigkeitsverteilteller 7 abgeschleuderten FLüssigkeitspartikeLchen nach außen und unten innerhalb des Mischbehälters 1 gezwungen und durchdringen dabei die Wurfparabel P der nach außen, oben und dann nach unten abgeschleuderten FeststoffteiLchen. Dies ist aus Fig. 2 deutlich zu erkennen, wobei in Fig. 2 gestrichelt die Wurfbahn der Feststoffteilchen und punktiert die Wurfbahnen der FLüssigkeitsteiLchen eingezeichnet sind.
  • Aufgrund dieser Durchdringung und insbesondere aufgrund der entgegengesetzten Drehrichtung des Streutellers 12 gegenüber dem Flüssigkeitsverteilteller 7 erfolgt ein inniges Berühren aLLer Feststoffteilchen mit aLLen Flüssigkeitsteilchen, wobei, wie dies Fig. 2 auch verdeutlicht, ein doppeltes Durchdringen der FLüssigkeitsteiLchen durch die Wurfparabel P der Feststoffteilchen erzwungen wird. Die so mit FLüssigkeit angereicherten Feststoffteilchen rieseln an der Gehäuseinnenwand nach unten ab und können unten abgezogen werden.
  • Um ein Leichtes AbrieseLn des Mischproduktes an der Gehäuseinnenwand sicherzustellen, kann diese entsprechend gleitfähig ausgebildet sein, beispielsweise eine entsprechende Beschichtung aufweisen.
  • Die für die Förderung der FLüssigkeit in der Zufuhrleitung 4 erforderlichen Pumpen sind ebenso wie die bereits erwähnten Dosiereinrichtungen aus übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt.

Claims (13)

1. Verfahren zum Mischen pulverförmiger oder feinkörniger Materialien mit Flüssigkeiten, wobei der Feststoffanteil einem innerhalb eines Mischbehälters angeordneten, umlaufend angetriebenen Streuteller zugeführt wird, vom Streuteller über den Streutellerrand zur Gehäuseinnenwand des Mischbehälters abgeschleudert und die Flüssigkeit über einen zentrisch zum Feststoffstreuteller angeordnet umlaufend angetriebenen Flüssigkeitsverteilteller zur Gehäuseinnenwand derart abgeschleudert wird, daß auf dem Weg der FLüssigkeitströpfchen zur Gehäuseinnenwand diese die Feststoffpartikelchen durchdringen, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffanteil von unten durch den Schleier der FLüssigkeitströpfchen mit einer nach oben und anschließend unten gerichteten Wurfparabel (P) geführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufrichtung des Feststoffstreutellers entgegengesetzt der UmLaufrichtung des oder der Flüssigkeitsverteilteller ausgerichtet ist.
3. Verfahren wenigstens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffstreuteller und die Flüssigkeitsverteilteller mit unterschiedlicher Geschwindigkeit umlaufend angetrieben werden.
4. Vorrichtung zum Mischen eines pulverförmigen oder feinkörnigen Feststoffes mit einer FLüssigkeit mit einem Mischbehälter (1) mit einer koaxial im MischbehäLter angeordneten Feststoff-Fördervorrichtung (2), mit einem koaxial im MischbehäLter (1) angeordneten, umlaufend angetriebenen, von einer Welle getragenen Feststoffstreuteller (12), der von der Feststoff-Fördervorrichtung (2) beschickt wird, mit einer koaxiat im Mischbehälter (1) angeordneten FLüssigkeitsfördervorrichtung (3), die von oben in den Mischbehälter (1) mündet, mit einem koaxial im MischbehäLter 1 angeordneten, umlaufend angetriebenen und von einer Welle getragenen Flüssigkeitsverteilteller (7), der von der Flüssigkeits-Fördervorrichtung (3) beschickt wird, wobei der Feststoff und die FLüssigkeit derart abgeworfen werden, daß sich ihre Wurfbahnen kreuzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoff-Fördervorrichtung (2) von unten in den MischbehäLter (1) mündet, daß der Flüssigkeitsverteilteller (7) oberhalb des Feststoffstreutellers (12) angeordnet ist, der zur Erzeugung eines nach oben gerichteten Feststoffschleiers nach oben gekrümmt verläuft und daß der FLüssigkeitsverteilteller (7) im Zentrum einer durch den Feststoffstreuteller (12) erzeugten Wurfparabel (P) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoff-Fördervorrichtung (2) als Zufuhrschnecke (9) ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffstreuteller (12) mit der Antriebswelle (11) der Zufuhrschnecke (9) verbunden ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Flüssigkeitsverteilteller (7) zentrisch übereinander angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Flüssigkeitsverteilteller (7) von einer Welle getragen werden, die als Hohlwelle (6) ausgebildet ist und durch die die FLüssigkeit der Oberfläche des oder der Flüssigkeitsverteilteller (7) zufließt.
9. Vorrichtung zumindest nach Anspruch 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung mehrerer Flüssiakeitsverteilteller (7) die jeder Telleroberseite zugeordnete Austrittsöffnung (8) für die Flüssigkeit aus der HohLweLLe (6) in Abhängigkeit der Höhe der Verteilteller (7) unterschiedlich groß gewählt ist.
10. Vorrichtung zumindest nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der die FLüssigkeit führenden Zufuhrleitung (4) und der aLs HohLweLLe (6) ausgebildeten FLüssigkeitszuleitung ein Misch- und Speisekopf (5) eingeschaltet ist.
11. Vorrichtung zumindest nach Anspruch 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (6) mit einem eigenen Antriebsmotor (14) versehen ist.
12. Vorrichtung zumindest nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Flüssigkeitsverteilteller (7) als flache Kegetstumpfabschnitte ausgebildet sind, deren äußerer Umfangsrand etwa mit der Vertikatprojektion der äußeren Umfangswand des Feststoffstreutellers (12) fluchtet.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung des Mischbehälters (1) kunststoffbeschichtet ist.
EP84112677A 1983-10-29 1984-10-20 Verfahren und Vorrichtung zum Mischen pulverförmiger oder feinkörniger Materialien mit Flüssigkeiten Withdrawn EP0140316A3 (de)

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DE3339306A DE3339306C1 (de) 1983-10-29 1983-10-29 Verfahren und Vorrichtung zum Mischen pulverfoermiger oder feinkoerniger Materialien mit Fluessigkeiten

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EP0140316A2 true EP0140316A2 (de) 1985-05-08
EP0140316A3 EP0140316A3 (de) 1988-04-06

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