EP1155734B1 - Vertical mixer - Google Patents
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- EP1155734B1 EP1155734B1 EP01110284A EP01110284A EP1155734B1 EP 1155734 B1 EP1155734 B1 EP 1155734B1 EP 01110284 A EP01110284 A EP 01110284A EP 01110284 A EP01110284 A EP 01110284A EP 1155734 B1 EP1155734 B1 EP 1155734B1
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- EP
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- mixing
- reducing machine
- spirals
- rotation
- blades
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- 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
- B01F27/05—Stirrers
- B01F27/07—Stirrers characterised by their mounting on the shaft
- B01F27/072—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis
- B01F27/0726—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis having stirring elements connected to the stirrer shaft each by a single radial rod, other than open frameworks
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- B01F27/05—Stirrers
- B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
- B01F27/114—Helically shaped stirrers, i.e. stirrers comprising a helically shaped band or helically shaped band sections
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- B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
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- B01F27/90—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with paddles or arms
- B01F27/902—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with paddles or arms cooperating with intermeshing elements fixed on the receptacle walls
Definitions
- the invention relates to a mixing and dissolving machine with a vertical Rotating axis revolving, upward conveying mixing spiral.
- a mixing machine with a mixing spiral is known for example from EP-A-0 063 171.
- a machine with two interlocking screw bands is for example known from DE-23 34 789 A1 or DE-26 38 112 A1.
- mixing and dissolving machines are two intermeshing Spirals are provided, which are attached to laterally spaced axes of rotation are.
- between two and four rotating unions through the lid or bottom of the container be provided in which the coils are provided.
- This container also has yet another elaborate double construction with an essentially 8-shaped one Cross-section. This design enables intensive mixing by relatively small portions of mix from one coil to the other be shoveled, but the structure is quite complicated.
- the object of the present invention is therefore to provide a corresponding mixing and Specify disintegration machine, in which a simpler construction is possible at which in particular the container construction is less complicated and with which sufficient mixing quality is still achieved.
- the first mentioned Mixing coil is arranged in the axial direction, a second mixing coil, wherein a transition zone extends between the mixing coils in the axial direction.
- the invention has the advantage that only one axis of rotation must be present. This can be easily done with just one or a maximum of two rotary unions be stored on the intended container.
- the invention has the The advantage that although there is only one axis of rotation, it is sufficient Mixing is achieved. In particular, this is possible in a simple way Container in the form of an uncomplicated cylinder.
- the two mixing coils which are arranged axially one behind the other, which fundamentally both convey in the same axial direction upwards also different have axial flow rates, which means an additional, the shear intensifying the mixing occurs.
- This different axial flow rate can either be achieved by the two mixing coils have different pitch angles or else by the two mixing helixes having different helix blade widths.
- the two consecutive mixing coils have different speeds have or different directions of rotation.
- each mixing paddle can have a different Conveyor angle can be equipped in both the axial and radial directions, whereby a further improved mixing effect can be achieved.
- a further improvement in the mixing can be achieved if at least individual mixing blades one at their trailing ends in the direction of rotation have angled lifting edge through which one through the mixing blades raised portion of mix a short upward Impulse is given before this mix portion due to gravity again begins to sink, then from a trailing mixing scoop again is recorded and further mixed accordingly.
- Mixing helixes are two essentially one above the other arranged mixing blades by a to the direction of rotation, in essentially vertically extending blade carrier connected to each other.
- this Blade carrier on which, if necessary, more than two arranged one above the other Paddles can be attached, the mix can still be radial Direction accelerated or slowed down.
- At least individual mixing blades can be used on the outside also with those located on the container wall Comb stowage elements. By the occurring in the area of the baffle elements Shear, the mixing effect is greatly increased.
- the baffle elements can be both closed ring elements act as well as toothed ring elements, which are mounted on the container wall are. These ring elements can either only be segment-like over the circumference of the container or be arranged around its entire circumference.
- a further improvement in the mixing effect is obtained if the Mixing coils are essentially aligned with the vertical axis of rotation Shaving head is arranged with which the sinking centrally around the axis of rotation Mix material is sheared again. Also a desired radial or axial Promotion of the mix can be influenced here. Works advantageously this shaving head together with an opposing head that has a different rotational speed and / or direction.
- Figure 1 shows a mixing and dissolving machine according to the invention in the cut Side view.
- drum-like housing 1 with a cylindrical shape that completed by a screwed-on cover 2 and a welded-in bottom 3 becomes.
- a feed lance 6 is shown in the example shown here, with the mixed material filled through the feed opening 4, if necessary, during liquid to be added to the mixing process can.
- a shaft 8 is guided into the housing 1 on a shaft bushing 7, whose vertical axis of rotation 9 coincides with the central axis of the housing 1.
- FIG. 3 schematically shows how the individual Mixing blades are arranged.
- a zero line is marked in FIG. 2, from which an angle ⁇ is measured.
- Each of the mixing blades mentioned is via a blade carrier 17, as in FIG Figure 1 can be seen with a sitting over it, slightly offset in the circumferential direction connected to another mixing blade.
- These are, as in FIG. 3, too can be recognized as mixing blades 11.2, 12.2 or 13.2 corresponding to the circumferential positions arranged at angles ⁇ of 0 °, 120 °, 240 °.
- Each of these mixing blades has at its end trailing in the direction of rotation an upwardly angled lifting edge 18. This will make a serving Mix that was lifted from the mixing bucket with a light one Provide momentum upwards before it drops again slightly due to gravity and taken up by the subsequent mixing scoop and on again is led upwards.
- mixing blade 13.2 shown is not directly one
- the mix Liquid can be added to a desired viscosity of the mixed material adjust.
- Such a liquid supply can, however, if necessary also take place centrally through the then hollow shaft 8, or also from below, which is also not shown.
- Vane carrier 17 are employed in relation to the direction of rotation by one To support mixture favorably influencing mixture transport in the radial direction.
- these blade carriers 17 are over Support arms 20 attached to the shaft 8 which on the in the direction of rotation (according to arrow 21 in FIG. 2) lying at the front a radially outwardly increasingly sloping side Have front surface 22. This also makes it possible to transport the mix supported radially outwards.
- the lowest mixing blade available 11.1 is provided with a scraper 23 which extends over the bottom 3 of the housing 1 grazes and the mixed material settling there lifts.
- the baffle elements 24 are on the wall of the cylindrical housing 1 of the mixing container Damming elements 24 attached.
- the blades to be fitted to this baffle element 24 25 which, like the mixing blades described above, closely along the cylindrical Are guided container wall, form at its radially outer end with the Accumulation element 24 an additional shear gap of the mixing effect for the Vertical mixer reinforced.
- One or more blades 25 can be used mesh over axially arranged rings 24. Of course apart from the all-round rings, only segments of it can be attached.
- the baffle elements are also formed as toothed rings 26, which the Shear effect especially increased.
- the present invention thus represents an effective device to to ensure a mixture preparation working in the vertical direction, in which highest homogeneity requirements with short batch times become.
- the drive power does not become severe, but only occurs locally unnecessarily increased and wear is reduced, fragile solids are not destroyed and also no impermissibly high temperature increases exposed.
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Description
Die Erfindung betrifft eine Misch- und Auflösemaschine mit einer um eine vertikale Drehachse umlaufenden, nach oben fördernden Mischwendel.The invention relates to a mixing and dissolving machine with a vertical Rotating axis revolving, upward conveying mixing spiral.
Eine Mischmaschine mit einer Mischwendel ist beispielsweise aus der EP-A-0 063 171 bekannt.A mixing machine with a mixing spiral is known for example from EP-A-0 063 171.
Eine Maschine mit zwei ineinandergreifenden Schraubenbändern ist beispielsweise bekannt aus der DE-23 34 789 A1 oder der DE-26 38 112 A1. Bei diesen vorbekannten Misch- und Auflösemaschinen sind zwei mit einander kämmende Wendeln vorgesehen, die an seitlich zueinander beabstandeten Drehachsen befestigt sind. Für diese Drehachsen müssen je nach Konstruktion zwischen zwei und vier Drehdurchführungen durch den Deckel oder den Boden des Behälters vorgesehen werden, in dem die Wendeln vorgesehen sind. Dieser Behälter hat außerdem noch eine aufwendige Doppelkonstruktion mit einem im wesentlichen 8-förmigen Querschnitt. Diese Bauform ermöglicht zwar ein intensives Mischen, indem relativ kleine Mischgutportionen mal von der einen mal von der anderen Wendel umgeschaufelt werden, sie ist aber vom Aufbau her recht kompliziert.A machine with two interlocking screw bands is for example known from DE-23 34 789 A1 or DE-26 38 112 A1. With these previously known mixing and dissolving machines are two intermeshing Spirals are provided, which are attached to laterally spaced axes of rotation are. Depending on the construction, between two and four rotating unions through the lid or bottom of the container be provided in which the coils are provided. This container also has yet another elaborate double construction with an essentially 8-shaped one Cross-section. This design enables intensive mixing by relatively small portions of mix from one coil to the other be shoveled, but the structure is quite complicated.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine entsprechende Misch- und Auflösemaschine anzugeben, bei der eine einfachere Konstruktion möglich ist, bei der insbesondere die Behälterkonstruktion weniger kompliziert ist und mit der aber trotzdem noch eine ausreichende Mischqualität erreicht wird.The object of the present invention is therefore to provide a corresponding mixing and Specify disintegration machine, in which a simpler construction is possible at which in particular the container construction is less complicated and with which sufficient mixing quality is still achieved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der genannten ersten Mischwendel in axialer Richtung eine zweite Mischwendel nachgeordnet ist, wobei sich zwischen den Mischwendeln in axialer Richtung eine Übergangszone erstreckt.This object is achieved in that the first mentioned Mixing coil is arranged in the axial direction, a second mixing coil, wherein a transition zone extends between the mixing coils in the axial direction.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass nur eine Drehachse vorhanden sein muss. Diese kann entsprechend einfach mit nur einer oder maximal zwei Drehdurchführungen am vorgesehenen Behälter gelagert sein. Außerdem hat die Erfindung den Vorteil, dass obwohl nur eine Drehachse bei ihr vorhanden ist, eine ausreichende Durchmischung erreicht wird. Insbesondere ist dies möglich in einem einfachen Behälter in Form eines unkompliziert herstellbaren Zylinders.The invention has the advantage that only one axis of rotation must be present. This can be easily done with just one or a maximum of two rotary unions be stored on the intended container. In addition, the invention has the The advantage that although there is only one axis of rotation, it is sufficient Mixing is achieved. In particular, this is possible in a simple way Container in the form of an uncomplicated cylinder.
Bei den bisher bekannten Mischmaschinen mit nur einer Drehachse ist üblicherweise auch nur eine Mischwendel vorhanden, die durchgängig ist. Dies führt dazu, dass das Mischgut im bezogen auf die Drehachse radial außen liegenden Bereich der Mischwendel kontinuierlich nach oben gefördert wird und dann - üblicherweise im Bereich der zentrisch angeordneten Drehachse - aufgrund der Schwerkraft wieder nach unten sinkt. Dies führt letztendlich nicht zu einer schnellen und intensiven Vermischung.In the previously known mixing machines with only one axis of rotation is common there is also only one mixing spiral that is continuous. This leads to, that the mix is in the area radially outside in relation to the axis of rotation the mixing spiral is continuously conveyed upwards and then - usually in the area of the centrally arranged axis of rotation - due to gravity sinks down again. Ultimately, this does not lead to a quick and intense Mixing.
Bei der jetzt erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ausführungsform mit zwei in axialer Richtung hintereinandergeschalteten Mischwendeln, die durch eine Übergangszohe getrennt werden, erreicht man dementgegen, dass Zonen mit unterschiedlichen axialen Fördermengen hintereinander geschaltet sind, was die intensive Durchmischung fördert. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Übergangszone mischwendelfrei ist und das Mischgut somit am Beginn der Übergangszone abgebremst und am Ende der Übergangszone durch die nachgeschaltete zweite Mischwendel wieder beschleunigt wird. Die dadurch im Mischgut wirkenden Scherkräfte führen zu einer überraschend intensiven Vermischung.In the embodiment now proposed according to the invention with two axially Direction of mixing coils connected by a transition toe on the other hand, one achieves that zones with different axial flow rates are connected in series, which is the intensive Mixing promotes. This is especially the case when the transition zone is free of mixing spirals and therefore the mix at the beginning of the transition zone braked and at the end of the transition zone by the downstream second mixing spiral is accelerated again. The resulting effects in the mix Shear forces lead to surprisingly intense mixing.
Es sei hier noch erwähnt, dass bei größeren Anlagen auch mehrere axial hintereinandergeschaltete Mischwendeln vorhanden sein können jeweils durch Übergangszonen getrennt. Der Einfachheit halber wird hierauf im folgenden nicht mehr separat eingegangen.It should also be mentioned here that in the case of larger systems there are also several axially connected in series Mixing coils can be present through transition zones Cut. For the sake of simplicity, this will not be discussed in the following received separately.
Grundsätzlich können die beiden einander axial nachgeschalteten Mischwendeln, die grundsätzlich beide in die gleiche axiale Richtung nach oben fördern auch unterschiedliche axiale Fördermengen aufweisen, wodurch in Axialrichtung ein zusätzliches, die Durchmischung verstärkendes Schergefälle auftritt.In principle, the two mixing coils, which are arranged axially one behind the other, which fundamentally both convey in the same axial direction upwards also different have axial flow rates, which means an additional, the shear intensifying the mixing occurs.
Diese unterschiedliche axiale Fördermenge kann entweder erreicht werden, indem die beiden Mischwendeln unterschiedliche Steigungswinkel aufweisen oder aber indem die beiden Mischwendeln unterschiedliche Wendelblattbreiten haben. This different axial flow rate can either be achieved by the two mixing coils have different pitch angles or else by the two mixing helixes having different helix blade widths.
Es ist auch möglich, ein- oder mehrgängige Wendeln einander nachzuschalten.It is also possible to connect single or multi-start coils one after the other.
Als eine weitere Möglichkeit, die Schwerwirkung im Bereich der Übergangszone zu verstärken, um so die Mischwirkung zu erhöhen, kann vorgesehen werden, dass die beiden einander nachgeschalteten Mischwendeln unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten aufweisen oder aber auch unterschiedliche Drehrichtungen.As another way to counteract the heavy effects in the area of the transition zone to increase the mixing effect, it can be provided that the two consecutive mixing coils have different speeds have or different directions of rotation.
Um die Wirksamkeit der Vermischung mit den Wendeln zu verstärken, hat es sich insbesondere als günstig erwiesen, wenn wenigstens eine der vorgesehenen Wendeln in Umfangsrichtung unterbrochen ist und sich aus in Umfangsrichtung einander nachgeschalteten Mischschaufeln zusammensetzt. Durch eine derartige Unterbrechung der Mischwendel wird das Mischgut besonders intensiv durchmischt, da es in besonders kleinen Volumen durch die Schaufeln bewegt wird und wieder zur Ruhe kommt. Außerdem kann jede Mischschaufel mit einem unterschiedlichen Förderwinkel sowohl in Axial- als auch in Radialrichtung ausgestattet sein, wodurch eine weiter verbesserte Mischwirkung zu erzielen ist.To increase the effectiveness of mixing with the coils, it has Especially proven to be favorable if at least one of the coils provided is interrupted in the circumferential direction and from each other in the circumferential direction downstream mixing blades. By such an interruption the mixing spiral mixes the mix particularly intensively because it is moved through the blades in particularly small volumes and back to Calm comes. In addition, each mixing paddle can have a different Conveyor angle can be equipped in both the axial and radial directions, whereby a further improved mixing effect can be achieved.
Eine weitere Verbesserung der Durchmischung ist zu erreichen, wenn wenigstens einzelne Mischschaufeln an ihren in Drehrichtung nachlaufenden Enden eine nach oben abgewinkelte Anhebekante aufweisen, durch die einer durch die Mischschaufeln angehobenen Mischgutportion noch ein kurzer nach oben gerichteter Impuls erteilt wird, bevor diese Mischgutportion aufgrund der Schwerkraft wieder anfängt abzusinken, wobei sie dann von einer nachlaufenden Mischschaufel wieder aufgenommen und entsprechend weiter durchmischt wird.A further improvement in the mixing can be achieved if at least individual mixing blades one at their trailing ends in the direction of rotation have angled lifting edge through which one through the mixing blades raised portion of mix a short upward Impulse is given before this mix portion due to gravity again begins to sink, then from a trailing mixing scoop again is recorded and further mixed accordingly.
Bei einer speziellen Ausführungsform einer derartigen aus Mischschaufeln zusammengesetzten Mischwendel sind jeweils zwei im wesentlichen übereinander angeordnete Mischschaufeln durch einen zur Rotationsrichtung angestellten, im wesentlichen vertikal verlaufenden Schaufelträger miteinander verbunden. Mit diesem Schaufelträger, an dem gegebenenfalls auch mehr als zwei übereinander angeordnete Schaufeln angebracht sein können, kann das Mischgut noch in radiale Richtung beschleunigt oder abgebremst werden. In a special embodiment of such a composite blades Mixing helixes are two essentially one above the other arranged mixing blades by a to the direction of rotation, in essentially vertically extending blade carrier connected to each other. With this Blade carrier, on which, if necessary, more than two arranged one above the other Paddles can be attached, the mix can still be radial Direction accelerated or slowed down.
Dies wird eventuell noch dadurch verstärkt, dass die Mischschaufeln (bzw. der sie verbindende Schaufelträger) durch Tragarme an einer zentralen Welle befestigt sind, deren Frontfläche zumindest abschnittweise radial nach außen zunehmend abgeschrägt ist. Auch dies verstärkt eine Mischwirkung in radialer Richtung des ansonsten nur vertikal arbeitenden Mischers.This may be reinforced by the fact that the mixing blades (or the connecting blade carrier) attached to a central shaft by support arms are, the front surface increasing at least in sections radially outwards is beveled. This also reinforces a mixing effect in the radial direction of the otherwise only vertical mixer.
Um die Mischwirkung weiter zu intensivieren, können wenigstens einzelne Mischschaufeln an ihrer Außenseite außerdem noch mit an der Behälterwand befindlichen Stauelementen kämmen. Durch die im Bereich der Stauelemente auftretende Scherung wird die Mischwirkung stark erhöht.To further intensify the mixing effect, at least individual mixing blades can be used on the outside also with those located on the container wall Comb stowage elements. By the occurring in the area of the baffle elements Shear, the mixing effect is greatly increased.
Dabei kann es sich bei den Stauelementen sowohl um geschlossene Ringelemente handeln als auch um gezahnte Ringelemente, die an der Behälterwand montiert sind. Diese Ringelemente können dabei entweder nur segmentartig über den Umfang des Behälters angeordnet sein oder aber über dessen gesamten Umfang umlaufen.The baffle elements can be both closed ring elements act as well as toothed ring elements, which are mounted on the container wall are. These ring elements can either only be segment-like over the circumference of the container or be arranged around its entire circumference.
Eine weitere Verbesserung der Mischwirkung erhält man, wenn an einem Ende der Mischwendeln ein im wesentlichen mit der vertikalen Drehachse fluchtender Scherkopf angeordnet ist, mit dem das zentral um die Drehachse absinkende Mischgut noch einmal geschert wird. Auch eine gewünschte radiale oder axiale Förderung des Mischgutes kann hier beeinflußt werden. Vorteilhafterweise wirkt dieser Scherkopf mit einem Gegenkopf zusammen, der eine unterschiedliche Rotationsgeschwindigkeit und/oder -richtung aufweist.A further improvement in the mixing effect is obtained if the Mixing coils are essentially aligned with the vertical axis of rotation Shaving head is arranged with which the sinking centrally around the axis of rotation Mix material is sheared again. Also a desired radial or axial Promotion of the mix can be influenced here. Works advantageously this shaving head together with an opposing head that has a different rotational speed and / or direction.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zeigt
Figur 1- eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Misch- und Auflösemaschine;
Figur 2- eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße mischende Auflösemaschine;
Figur 3- eine Prinzipskizze bezüglich der Anordnung von sich aus Mischschaufeln zusammensetzenden Mischwendeln.
- Figur 4
- eine Schnittansicht einer speziellen Ausführungsform einer Misch- und Auflösemaschine;
Figur 5- eine Aufsicht auf eine Misch- und Auflösemaschine gemäß Figur 4.
- Figure 1
- a sectional view of a mixing and dissolving machine according to the invention;
- Figure 2
- a supervision of a mixing dissolving machine according to the invention;
- Figure 3
- a schematic diagram of the arrangement of mixing helixes composed of mixing blades.
- Figure 4
- a sectional view of a special embodiment of a mixing and dissolving machine;
- Figure 5
- a top view of a mixing and dissolving machine according to Figure 4.
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Misch- und Auflösemaschine in der geschnittenen Seitenansicht.Figure 1 shows a mixing and dissolving machine according to the invention in the cut Side view.
Man erkennt ein trommelartiges Gehäuse 1 mit einer zylindrischen Form, das
durch einen aufgeschraubten Deckel 2 und einen eingeschweißten Boden 3 abgeschlossen
wird.One can see a drum-
Im Deckel 2 befindet sich dabei eine Zuführöffnung 4 und im Boden 3 eine Ablaßöffnung
5 für das zu mischende Material.In the
Desweiteren ist im hier dargestellten Beispiel noch eine Zuführlanze 6 dargestellt,
mit der dem durch die Zuführöffnung 4 eingefüllten Mischgut gegebenenfalls während
des Mischvorganges noch beizumischende Flüssigkeit zugesetzt werden
kann.Furthermore, a
Im Deckel 2 ist an einer Wellendurchführung 7 eine Welle 8 in das Gehäuse 1 geführt,
deren vertikale Drehachse 9 mit der Mittelachse des Gehäuses 1 übereinstimmt.In the
An dieser Welle 8 sind übereinander zwei nach oben fördernde Mischwendeln befestigt.
Mit diesen wird das Mischgut wie mit den strichpunktierten Linien 10 angedeutet
im Vertikalmischer umgewälzt: Am Umfangsbereich des Gehäuses 1 wird
das Mischgut durch die beiden Mischwendeln nach oben gefördert und sinkt in der
Nähe der Welle 8 insbesondere auch aufgrund der Schwerkraft wieder nach unten. On this
Die Mischwendeln sind, wie in der Figur 2 in der Aufsicht zu erkennen ist, nicht
durchgängig sondern sie sind in Umfangsrichtung unterbrochen und setzen sich
aus mehreren in Umfangsrichtung nacheinander geschalteten Mischschaufeln 11
bis 13 zusammen. In der Figur 3 ist hierzu schematisch dargestellt, wie die einzelnen
Mischschaufeln angeordnet sind. In der Figur 2 ist hierzu eine Null-Linie markiert,
ab der ein Winkel α gemessen wird. Mit einem Winkel von α = 0° ist die erste
Mischschaufel 11.1 angeordnet, der bei einem Winkel von α = 120° die Mischschaufel
12.1 nachgeordnet ist, der wiederum bei einem Winkel von α = 240° die
Mischschaufel 13.1 folgt. Eine kleine Portion Mischgut wird von der ersten Mischschaufel
ergriffen und entsprechend axial und radial gefördert und wieder freigegeben.
Jede nachfolgende Mischschaufel nimmt dann Teile dieser geförderten
Portion auf und fördert und mischt sie weiter.As can be seen in the top view in FIG. 2, the mixing coils are not
continuous but they are interrupted in the circumferential direction and sit down
from a plurality of mixing
Jede der genannten Mischschaufeln ist über einen Schaufelträger 17, wie in der
Figur 1 zu erkennen ist, mit einer darübersitzenden, leicht in Umfangsrichtung versetzten
weiteren Mischschaufel verbunden. Diese sind damit, wie in der Figur 3 zu
erkennen ist, als Mischschaufeln 11.2, 12.2 bzw. 13.2 entsprechend an den Umfangspositionen
bei Winkeln α von 0°, 120°, 240° angeordnet.Each of the mixing blades mentioned is via a
Jede dieser Mischschaufeln weist an ihrem in Drehrichtung nachlaufenden Ende
eine nach oben abgewinkelte Anhebekante 18 auf. Durch diese wird eine Portion
Mischgut, die von der Mischschaufel angehoben wurde, noch mit einem leichten
Impuls nach oben versehen, bevor sie aufgrund der Schwerkraft wieder leicht absinkt
und durch die nachfolgende Mischschaufel aufgenommen und wieder weiter
nach oben geführt wird.Each of these mixing blades has at its end trailing in the direction of rotation
an upwardly
Wesentlich ist jetzt, dass der dargestellten Mischschaufel 13.2 nicht direkt eine
weitere Mischschaufel (im hier dargestellten Beispiel 14.1) folgt sondern dass sich
hier in axialer Richtung eine Übergangszone 19 erstreckt, die im hier dargestellten
Beispiel mischwendelfrei ist. - Das heißt, dass sich in diesem Bereich das bisher
geförderte Mischgut noch einmal beruhigt, bevor es dann durch die nachfolgenden
weiteren Mischschaufeln 14.1, 15.1 und 16.1 bzw. dann 14.2, 15.2 und 16.2 aufgenommen
wird, die bei Umfangswinkeln von α = 60°, 180° bzw. 300° positioniert
sind.It is now essential that the mixing blade 13.2 shown is not directly one
Another mixing paddle (in example 14.1 shown here) follows instead that
here extends in the axial direction a
In der Übergangszone 19 kann durch die Zuführlanze 6 dem Mischgut auch noch
Flüssigkeit zugesetzt werden, um eine gewünschte Viskosität des gemischten Materials
einzustellen. Eine derartige Flüssigkeitszufuhr kann gegebenenfalls aber
auch zentral durch die dann hohl ausgeführte Welle 8 erfolgen, oder aber auch von
unten, was ebenfalls nicht dargestellt ist.In the
Es soll hier auch noch darauf hingewiesen werden, dass die angesprochenen
Schaufelträger 17 gegenüber der Rotationsrichtung angestellt sind, um einen die
Mischung günstig beeinflussenden Mischguttransport in Radialrichtung zu unterstützen.
Im hier dargestellten Beispiel sind diese Schaufelträger 17 dabei über
Tragarme 20 an der Welle 8 befestigt, die an der in Rotationsrichtung (gemäß Pfeil
21 in Figur 2) vorne liegenden Seite eine radial nach außen zunehmend abgeschrägte
Frontfläche 22 aufweisen. Auch hierdurch wird ein Transport des Mischguts
radial nach außen unterstützt.It should also be pointed out here that the mentioned
Desweiteren ist noch darauf hinzuweisen, dass die unterste vorhandene Mischschaufel
11.1 mit einem Abstreifer 23 versehen ist, der über den Boden 3 des Gehäuses
1 streift und das sich dort absetzende Mischgut anhebt.Furthermore, it should be pointed out that the lowest mixing blade available
11.1 is provided with a
Alles in allem kann mit der insofern beschriebenen Mischvorrichtung Mischgut in kleineren Teilportionen axial und radial gefördert werden, wobei immer eine nachfolgende Mischschaufel Teile der von der vorhergehenden Mischschaufel geförderten Mischgut-Portion aufnimmt und weiterfördert. Diese Umschaufelung sehr kleiner Mischgutportionen erzielt eine schnelle und intensive Durchmischung. All in all, with the mixing device described so far, mix can be mixed in Smaller portions are conveyed axially and radially, always a subsequent one Mixing shovel Parts of the conveyed by the previous mixing shovel Serves mixed portion and conveyed further. This paddling very much small portions of mix achieve a quick and intensive mixing.
Es sei hier auch noch erwähnt, dass es möglich ist, die beschriebenen zwei, an
der Welle 8 in Axialrichtung einander nachgeschalteten Wendeln mit unterschiedlichen
Fördervolumen auszustatten, beispielsweise durch unterschiedliche Anstellwinkel
der Mischschaufeln 11.1/.2 bis 13.1/.2 bzw. 14.1/.2 bis 16.1./2. Auch eine
unterschiedliche Drehrichtung dieser Mischwendeln ist möglich, wobei dann die
Welle 8 im oberen Bereich als Hohlwelle ausgeführt sein kann, durch die eine Innenwelle
hindurchläuft, mit der die untere Mischwendel angetrieben würde. Es wäre
dabei aber auch möglich, die untere Mischwendel mit einem eigenen Antrieb
vom Boden 3 aus anzutreiben.It should also be mentioned here that it is possible to use the two described
the
Für Mischaufgaben, bei denen die durch die bisher beschriebenen Mischelemente erreichbare Scherung des Mischgutes nicht mehr ausreicht, um zu einem homogenen Endprodukt zu gelangen, sind in den Figuren 4 und 5 weitere Scherelemente dargestellt, mit denen ein entsprechender erfindungsgemäßer Vertikalmischer zusätzlich ausgestattet werden kann.For mixing tasks in which the mixing elements described so far achievable shear of the mix is no longer sufficient to achieve a homogeneous To arrive at the end product are further shear elements in FIGS. 4 and 5 shown with which a corresponding vertical mixer according to the invention additionally can be equipped.
Dabei sind an der Wand des zylinderförmigen Gehäuses 1 des Mischbehälters
Stauelemente 24 angebracht. Die diesem Stauelement 24 zuarbeitenden Schaufeln
25, die wie auch die oben beschriebenen Mischschaufeln eng entlang der zylindrischen
Behälterwand geführt sind, bilden an ihrem radial äußeren Ende mit dem
Stauelement 24 einen zusätzlichen Scherspalt der die Mischwirkung für den
Vertikalmischer verstärkt. Es können dabei eine oder mehrere Schaufeln 25 mehrere
axial übereinander angeordnete Ringe 24 kämmend überfahren. Selbstverständlich
können außer insgesamt umlaufenden Ringen auch nur Segmente davon
angebracht werden. Wie in der Figur 5 in der unteren Hälfte zu erkennen ist, können
die Stauelemente auch als gezahnte Ringe 26 ausgebildet werden, was die
Scherwirkung noch einmal besonders verstärkt.Here are on the wall of the
In der Figur 4 ist weiterhin zu erkennen, dass die Welle 8 oberhalb des Deckels 2
fliegend gelagert ist, so dass die Mischwerkswelle mit einem größeren Abstand
oberhalb des Behälterbodens 3 endet. An diesem unteren Ende der Welle 8 ist ein
Scherkopf 27 angeordnet, der sich zusammen mit der Welle 8 dreht. Dabei kämmt
er mit einem Gegenscherkopf 28, der durch eine eigene Antriebswelle 29 in Gegenrichtung
angetrieben wird, wobei die Antriebswelle 29 separat durch den Beboden
3 geführt ist. Durch Scherkopf und Gegenscherkopf wird das entlang der
Welle 8 wie oben beschrieben absinkende Mischgut über die hier herrschenden
Drehzahlunterschiede, Drehrichtungen, Spaltweiten und Durchmesser der Scherköpfe
noch einmal zusätzlich gemischt. In diesem Bereich läßt sich auch sehr gut
Flüssigkeit zuführen, die hier besonders effektiv eingemischt wird.It can also be seen in FIG. 4 that the
Insgesamt stellt die vorliegende Erfindung somit eine effektive Vorrichtung dar, um eine in Vertikalrichtung arbeitende Mischgutaufbereitung zu gewährleisten, bei der höchste Homogenitätsforderungen bei gleichzeitig kurzen Chargenzeiten realisiert werden. Die über die Zonen des Mischers unterschiedlichen Scherwirkungen sind dabei insbesondere von Vorteil, wenn Flüssigkeiten als Mischkomponenten zugegeben werden, da im Bereich der Flüssigkeitszugaben die erhöhte Scherwirkung zu einem schnellen Verteilen dieser Komponenten führt. Da diese erhöhte Schwerwirkung aber nur lokal auftritt, wird die Antriebsleistung insgesamt nicht unnötig erhöht und auch der Verschleiß wird abgesenkt, fragile Feststoffanteile werden nicht zerstört und auch keinen unzulässig hohen Temperaturerhöhungen ausgesetzt.Overall, the present invention thus represents an effective device to to ensure a mixture preparation working in the vertical direction, in which highest homogeneity requirements with short batch times become. Which are different shear effects across the zones of the mixer particularly advantageous when liquids are added as mixed components because of the increased shear effect in the area of liquid additions leads to a quick distribution of these components. As this increased Overall, the drive power does not become severe, but only occurs locally unnecessarily increased and wear is reduced, fragile solids are not destroyed and also no impermissibly high temperature increases exposed.
Claims (16)
- Mixing and reducing machine with an upwardly conveying mixing spiral (11.1 - 13.2) rotating about a vertical axis of rotation (9), characterised in that a second mixing spiral (14.1 - 16.2) is disposed after the mixing spiral (11.1 - 13.2) in the axial direction, whereby a transition zone (19) extends in the axial direction between the mixing spirals (11.1 - 13.2; 14.1 - 16.2).
- Mixing and reducing machine as claimed in Claim 1, characterised in that the transition zone (19) is free of mixing spirals.
- Mixing and reducing machine as claimed in Claim 1, characterised in that the two mixing spirals (11.1 - 13.2; 14.1 - 16.2) have different axial conveyed quantities.
- Mixing and reducing machine as claimed in Claim 3, characterised in that the two mixing spirals (11.1 - 13.2; 14.1-16.2) have different helix angles.
- Mixing and reducing machine as claimed in Claim 3, characterised in that the two mixing spirals (11.1 - 13.2; 14.1 - 16.2) have different spiral blade widths.
- Mixing and reducing machine as claimed in Claim 3, characterised in that the two mixing spirals (11.1 - 13.2; 14.1 - 16.2) have different speeds of rotation.
- Mixing and reducing machine as claimed in Claim 1, characterised in that the two mixing spirals (11. - 13.2; 14.1 - 16.2) have different directions of rotation.
- Mixing and reducing machine particularly according to the preamble to Claim 1, characterised in that the spiral is interrupted in the circumferential direction and is composed of mixing blades (11.1, 12.1, 13.1, 11.2, 12.2, 13.2; 14.1, 15.1, 16.1, 14.2, 15.2, 16.2) disposed one after the other in the circumferential direction.
- Mixing and reducing machine as claimed in Claim 8, characterised in that at least individual mixing blades (11.1 - 16.2) have an upwardly bent lifting edge (18) on their trailing ends in the direction of rotation.
- Mixing and reducing machine as claimed in Claim 8, characterised in that mixing blades (11.1/.2 to 16.1/.2) which are disposed substantially one above the other are connected by a blade carrier (17) which is set to the direction of rotation.
- Mixing and reducing machine as claimed in Claim 8, characterised in that the mixing blades (11.1 - 16.2) are fixed by supporting arms (20) on a central shaft (8), the front face (22) of which is increasingly chamfered in the radially outward direction at least in sections.
- Mixing and reducing machine as claimed in Claim 8, characterised in that at least individual mixing blades (25) mesh on their outer face with baffle elements (24, 26) located on a container wall (1).
- Mixing and reducing machine as claimed in Claim 12, characterised in that the baffle elements are closed ring elements (24).
- Mixing and reducing machine as claimed in Claim 12, characterised in that the baffle elements are toothed ring elements (26).
- Mixing and reducing machine as claimed in Claim 12, characterised in that the baffle elements are disposed in segments over the circumference of the container.
- Mixing and reducing machine as claimed in Claim 1, characterised in that a shearing head (27) which is aligned with the vertical axis of rotation (9) is disposed on one end of the mixing spirals.
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