EP3502281A1 - Vorrichtung zum zerkleinern und mischen - Google Patents
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- EP3502281A1 EP3502281A1 EP18000973.0A EP18000973A EP3502281A1 EP 3502281 A1 EP3502281 A1 EP 3502281A1 EP 18000973 A EP18000973 A EP 18000973A EP 3502281 A1 EP3502281 A1 EP 3502281A1
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-
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- C13B50/00—Sugar products, e.g. powdered, lump or liquid sugar; Working-up of sugar
Definitions
- the invention is directed to a device for crushing and mixing one or more products.
- the DE 101 01 464 C2 discloses a plant for the production of powdered sugar, in which after grinding a conditioning of the powdered sugar takes place in a collecting container.
- the sump is supplied with conditioned air.
- the goal is to remove the amount of water released after recrystallization, so that it does not remain in the heap, which dissolves powdered sugar crystals and leads to hardening or agglomeration of the powdered sugar during drying.
- water vapor is injected into the mill or in the delivery line to the sump, so that the recrystallization time is shortened and the recrystallization is completed in the sump.
- Compressed air jets are applied to the sump from below to loosen up the powdered sugar so that excess moisture can escape from the powdered sugar jam.
- the EP 0838529 A2 discloses a process for recrystallizing sugar. This is a conditioning during the grinding of the sugar. It eliminates the conditioning as aftertreatment.
- the mill In order to realize conditioning in the mill, the mill is supplied with sugar via a feed and, at the same time, air is drawn from the room around the mill through a suction opening in the mill. The air in the room was previously set to a certain temperature and humidity.
- the sugar is conditioned with air with an increased water content of at least 17 to 30 g H2O / kg air and a temperature of at least 25 ° C to 45 ° C.
- an intermediate storage takes place. This intermediate storage is carried out in a stirred tank, which is connected between the mill and bagging, in which the powdered sugar is continuously moved over a defined time.
- a disadvantage of two separate apparatus, as known from the prior art, is the poor quality of the powdered sugar, because the fresh surfaces are already degraded before the subsequent mixture.
- the object is achieved by identifying the main claim.
- the object is achieved by a device which combines a comminution area with comminution element and a mixing area with mixing element in a common machine housing.
- the comminution element and the mixing element are arranged in the common machine housing sequentially from top to bottom so that the product is first comminuted and then mixed in the lower part of the housing and conditioned at the same time.
- different products can be placed in the machine housing and mixed with.
- the invention is directed to the comminution of sugar and recrystallization of the powdered sugar produced in a machine housing.
- the comminution of a product creates new surfaces at the fracture points. Depending on the product, these newly created surfaces are particularly reactive. In terms of newly created surfaces, this is called activation. Particle forces, such as van der Waals forces, hydrogen bonds or electrostatic forces of attraction, etc., which occur especially on the newly produced surfaces, are generally known. The impact of these particle forces is in general, a reduction in the flowability and thus a deterioration of the miscibility of the product.
- a device which enables the comminution and mixing in a common machine housing.
- this housing are located from top to bottom sequentially sequentially arranged a crushing area with comminution element and a mixing area with mixing element
- the process of comminution and mixing takes place in this atmosphere.
- the gas is air or an inert gas such as nitrogen.
- the conditioned gas should be brought as close as possible to the newly formed surfaces during the comminution of the product in order to avoid degradation of the product. Ideally, it is placed in the comminution device together with the product. It can also be fed separately from the product directly into the machine housing before completion of the mixing process.
- the residence time of the product in the mixing area is adjustable depending on the product properties. This can be controlled by the power consumption of the mixing device, alternatively, the machine housing on Load cells are set. Thus, the residence time can be controlled at a given throughput.
- a transition zone from the comminution area to the mixing area in the machine housing is required so that the particles are kept in the conditioned atmosphere for a defined exposure time before intensive contact between the particles occurs in the mixing area.
- the defined exposure time results from the time for the diffusion of the individual atmospheric components into the fresh particle surface.
- a transition region is provided between the comminuting section and the mixing section to separate the comminuting and mixing sections so that the comminution is completed before the comminuted product is subjected to blending.
- the device according to the invention offers the possibility, in addition to the product to be comminuted, to add one or more additional components into the device and to mix them with the freshly ground product. At least one further component is fed directly into the machine housing. This can, if desired, also crushed and subsequently mixed.
- the comminution can be carried out in the same comminution organ or in another, which is also arranged in the same machine housing.
- the parameters of the comminution can be adapted to the products to be ground, e.g. in terms of fineness and conditions of conditioning in the crushing area.
- a device having a plurality of comminution devices can each be fed with the same or different material.
- the comminution organ is mounted on one side in the machine housing, preferably it is arranged in the door of a manhole of the housing, so it can be easily swung out and is accessible both on the drive side and on the rotor side for maintenance and cleaning purposes.
- two comminution devices are arranged in the machine housing. They can also be arranged at different heights to give the different milled products a different dwell time in the transition area.
- the mixing means may be a paddle mixer or helical stirrer, the choice not being limited to these mixers.
- Non-mechanical mixers such as pneumatic mixers can also be used.
- the comminuting devices used are preferably rotors and stators of impact mills, in particular pin disks of pin mills.
- the device is suitable for the production of powdered sugar from sugar.
- the sugar to be crushed is fed together with conditioned air to the comminuting element and thus simultaneously comminuted and conditioned.
- the machine housing creates a defined atmosphere.
- the ground powdered sugar is mixed in the defined atmosphere during a defined residence time in the mixing area, so that the recrystallization of the powdered sugar is completed before the powdered sugar is discharged, bagged and / or stored.
- the recrystallization is completed by the no longer used moisture is released from the powdered sugar again.
- Stirring offers the possibility of releasing the moisture released from the pile and making it available to the freshly shredded product. A later clumping of the powdered sugar is prevented, its flowability is maintained.
- the product is crushed in the upper part of the common machine housing and mixed in the lower part, wherein the housing has a defined atmosphere and the recrystallization of the powdered sugar is completed. This means a lower expenditure on equipment than with separate machines for the products and process steps and a higher quality of the product.
- the invention also relates to a method for operating the device, in which product is comminuted in a comminuting element of a comminuting section and is treated directly in connection with a mixing device in a mixing zone for a defined residence time, wherein a defined atmosphere prevails in the machine housing.
- the advantage of the inventive device the quality improvement of the product, by the immediate mixing on the freshly created surfaces.
- the low apparatus design is advantageous by the integration of comminution element and mixing element in a common machine housing.
- a defined atmosphere in the machine housing prevents degradation of the freshly formed surfaces.
- the device is energetically cheaper because of the smaller machine surfaces and the optimized and holistic handling of the product flow.
- FIG. 1 is a device 1 according to the invention for crushing and mixing shown.
- the machine housing 2 of the device 1 accommodates a comminution element 3 and a mixing element 4.
- the device 1 thus has sequentially arranged one above the other, arranged from top to bottom, a comminuting area 13 with comminution element 3, a transition area 12 and a mixing area 14 with mixing element 4.
- the machine housing is cylindrical in this application example in the crushing region 13 and merges into a conical mixing region 14, to which the discharge 9 is connected.
- the comminution element 3 is mounted on one side in the upper region of the machine housing 2, the comminuting section 13.
- the comminuting member 3 is rotatably drivable via a horizontal shaft via the motor 15.
- the product P to be shredded is passed through a lock 5, e.g. Rotary valve, passed directly into the grinding chamber 6 of the comminution organ 3.
- the crushing member 3 is a rotor and stator of an impact mill, especially 2 pin disks of a pin mill.
- the mixing element 4 is arranged in the lower funnel-shaped region of the machine housing 2, the mixing region 14.
- the product is treated in the defined atmosphere in the machine housing.
- the shaft 8 of the mixing element 4 is arranged vertically and the drive 15 is located on the machine housing 2.
- the mixing element is a paddle stirrer in this application example.
- the end product E is discharged via the discharge, here a rotary valve 9. Then it will be fed to the bagging or a silo:
- the device 1 stands on weighing cells 10, this makes it possible to determine the degree of filling of the device 1 and, moreover, makes it possible to set the residence time of the ground product in the mixing region 14 ⁇ m, such as e.g. for icing sugar, complete the recrystallization in the mixing area 14.
- the product inlet and outlet are designed as rotary valves 5 and 9.
- the device 1 has a further product task 11 for a second product P2.
- the product task takes place over the head of the device 1, it is also possible to arrange the product task on the side wall above the transition region 12.
- the product P2 is mixed in the mixing zone 14 in a set atmosphere under the crushed product P1.
- FIG. 3 a device 1 with two crushing elements 3 in the crushing region 13 is shown.
- two crushing elements 3 are arranged opposite to the same height.
- Two products P1 and P3 can now be ground separately, which require different grinding conditions and different conditioning conditions and are subsequently mixed in a common defined atmosphere and possibly also recrystallized.
- Another product P2 is added without grinding and mixed among the other products.
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Abstract
Description
- Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Zerkleinern und Mischen eines oder mehrerer Produkte.
- Zum Erhalt der Fließfähigkeit von feinen Pulvern nach der Zerkleinerung ist eine Vielzahl an Verfahren bekannt. Beispielsweise wird Calciumcarbonat unter Zugabe von Stearinsäure in einer Stiftmühle vermahlen. Dadurch werden die gemahlenen Partikel mit einer hydrophoben Schicht überzogen. Auch ist die Zugabe von Fließhilfsmitteln bekannt, bei der das Fließhilfsmittel keine intensive Bindung mit dem Produkt eingeht. Als Beispiel sei die Zugabe von Maisstärke in gemahlenen Zucker genannt. Andere Verfahren setzen Hochenergiemischer ein. Dabei erfolgt mittels einer besonders hohen Scherkraft eine "Re-Aktivierung" der Oberflächen, wodurch eine optimale Vermischung erreicht wird. Wiederum andere Verfahren zielen auf die "Passivierung" der, bei der Zerkleinerung neu entstandenen, also aktiven Oberflächen ab. Beispielsweise wird Zucker in einer konditionierten Atmosphäre mit erhöhter Feuchtigkeit gemahlen.
- Es ist bekannt, dass konventionell gemahlener Puderzucker bei Lagerung verklumpt. Zucker nimmt an den durch die Zerkleinerung entstandenen neuen Oberflächen Wasser aus der Umgebungsluft auf. Dieses Wasser bildet die Grundlage für die Rekristallisation des Zuckers. Nach abgeschlossener Rekristallisation wird das Wasser vom Zucker wieder abgegeben. Wird dieser Vorgang nicht vor der Absackung und Lagerung des Puderzuckers abgeschlossen und das Wasser aus dem Haufwerk abgeführt, löst das Wasser die Oberfläche der Zuckerpartikel an und lässt ihn verklumpen. Es ist bekannt, Puderzucker nach der Mahlung einer Konditionierungsanlage zuzuführen, in der die Wasseraufnahme und -abgabe und so die Rekristallisation des Puderzuckers, durch Einstellen einer bestimmten Lufttemperatur und Luftfeuchte, geregelt ablaufen kann, um so lagerfähigen Puderzucker herzustellen, der nicht klumpt.
- Die
DE 101 01 464 C2 offenbart eine Anlage zur Herstellung von Puderzucker, bei der nach der Mahlung eine Konditionierung des Puderzuckers in einem Sammelbehälter erfolgt. Der Sammelbehälter wird mit konditionierter Luft beaufschlagt. Hier ist es das Ziel, die nach der Rekristallisation freiwerdende Wassermenge abzutransportieren, damit diese nicht im Haufwerk verbleibt, die Puderzuckerkristalle anlöst und beim Austrocknen zum Verhärten bzw. zum Verklumpen des Puderzuckers führt. Hierbei wird Wasserdampf in die Mühle oder in die Förderleitung zum Sammelbehälter eingeblasen, sodass die Rekristallisationszeit verkürzt wird und die Rekristallisation im Sammelbehälter abgeschlossen wird. Der Sammelbehälter wird durch Druckluftstrahlen von unten beaufschlagt, um den Puderzucker aufzulockern, damit die überschüssige Feuchte aus dem Puderzuckerhaufwerk entweichen kann. - Die
EP 0838529 A2 offenbart ein Verfahren zur Rekristallisation von Zucker. Hierbei erfolgt eine Konditionierung während der Vermahlung des Zuckers. Es entfällt die Konditionierung als Nachbehandlung. Um die Konditionierung in der Mühle zu realisieren, wird der Mühle über eine Zuführung Zucker zugeführt und gleichzeitig durch eine Ansaugöffnung in der Mühle Luft aus dem Raum um die Mühle gesaugt. Die Luft im Raum wurde vorher auf eine bestimmte Temperatur und Feuchte eingestellt. Der Zucker wird mit Luft mit erhöhtem Wassergehalt von mindestens 17 bis 30 g H2O/kg Luft und einer Temperatur von mindestens 25°C bis 45°C konditioniert. Nach der gleichzeitigen Vermahlung und Konditionierung erfolgt eine Zwischenlagerung. Diese Zwischenlagerung wird in einem Rührbehälter, der zwischen Mühle und Absackung geschaltet ist, durchgeführt, in dem der Puderzucker über eine definierte Zeit dauernd bewegt wird. - Nachteilig bei zwei getrennten Apparaten, wie aus dem Stand der Technik bekannt, ist die schlechte Qualität des Puderzuckers, weil die frischen Oberflächen vor der nachfolgenden Mischung bereits degradiert sind.
- Dieses Konzept stellt einen hohen apparativen Aufwand durch die getrennten Maschinen dar. Des Weiteren ist das Konzept hinsichtlich des Haltens der Prozesswärme energetisch ungünstig, da zwei Maschinen eine große Maschinenoberfläche haben.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, die es ermöglicht einen Prozess aus Zerkleinerung, Konditionierung und Mischung von Produkten in einer Apparatur, d.h. in einem gemeinsamen Maschinengehäuse vorzunehmen. Des Weiteren ist es ein Ziel der Erfindung die optimale Vermischung verschiedener und unter unterschiedlichen Konditionen, auch frisch zerkleinerter Produkte in einer Vorrichtung vorzunehmen. Außerdem ist es eine Aufgabe der Erfindung über eine Langzeitstabilisierung die Fließfähigkeit des zerkleinerten Produkts zu erhalten.
- Bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art wird die Aufgabe durch das Kennzeichnen des Hauptanspruchs gelöst.
- Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gelöst, die einen Zerkleinerungsbereich mit Zerkleinerungsorgan und einen Mischbereich mit Mischorgan in einem gemeinsamen Maschinengehäuse vereint. Das Zerkleinerungsorgan und das Mischorgan sind in dem gemeinsamen Maschinengehäuse sequentiell von oben nach unten so angeordnet, dass das Produkt zunächst zerkleinert und anschließend im unteren Teil des Gehäuses gemischt und gleichzeitig konditioniert wird. Des Weiteren können unterschiedliche Produkte in das Maschinengehäuse aufgegeben werden und mit vermischt werden. Speziell richtet sich die Erfindung auf die Zerkleinerung von Zucker und Rekristallisation des hergestellten Puderzuckers in einem Maschinengehäuse.
- Durch die Zerkleinerung eines Produktes entstehen an den Bruchstellen neue Oberflächen. Je nach Produkt sind diese neu geschaffenen Oberflächen besonders reaktiv. In Bezug auf die neu geschaffenen Oberflächen spricht man von Aktivierung. Allgemein bekannt sind Partikelkräfte wie z.B. van-der-Waals-Kräfte, Wasserstoffbrücken oder elektrostatische Anziehungskräfte, etc. welche besonders an den neu erzeugten Oberflächen auftreten. Die Auswirkung dieser Partikelkräfte ist im Allgemeinen eine Verminderung der Fließfähigkeit und damit eine Verschlechterung der Mischbarkeit des Produkts.
- Es wurde nun überraschenderweise herausgefunden, dass eine Zerkleinerung mit unmittelbar nachfolgender Mischung des Produktes in einem gemeinsamen Maschinengehäuse bessere Ergebnisse hinsichtlich der Fließfähigkeit lieferte, als mit getrennten Maschinen zum Zerkleinern und Mischen. Interessanterweise sind auch qualitative Verbesserungen feststellbar, wenn das feste Produkt zusammen mit einer weiteren Komponente über das Zerkleinerungsorgan in das gemeinsame Maschinengehäuse eingebracht wird und anschließend gemischt wird. Diese zweite Komponente kann fest, flüssig oder gasförmig sein. Wichtig dabei ist nur, dass der Vorgang aus Zerkleinerern und Mischen erfindungsgemäß im selben Maschinengehäuse definiert kurzfristig hintereinander erfolgt.
- Erfindungsgemäß wurde nun eine Vorrichtung entwickelt, die das Zerkleinern und Mischen in einem gemeinsamen Maschinengehäuse ermöglicht. In diesem Gehäuse befinden sich von oben nach unten sequentiell nacheinander angeordnet ein Zerkleinerungsbereich mit Zerkleinerungsorgan und ein Mischbereich mit Mischorgan
- Innerhalb des Maschinengehäuses herrscht eine definierte Atmosphäre. Der Prozess aus Zerkleinerung und Mischen erfolgt in dieser Atmosphäre. Dafür wird zusätzlich zum Produkt Gas definierter Temperatur und Feuchte in das Maschinengehäuse eingebracht. Bei dem Gas handelt es sich um Luft oder um ein Inertgas, wie beispielsweise Stickstoff. Das konditionierte Gas ist möglichst zeitnah an die bei der Zerkleinerung des Produktes neu entstandenen Oberflächen zu bringen um eine Degradation des Produkts zu vermeiden. Idealerweise wird es zusammen mit dem Produkt in das Zerkleinerungsorgan aufgegeben. Es kann aber auch getrennt vom Produkt direkt in das Maschinengehäuse vor Abschluss des Mischvorgangs zugeführt werden.
- Nachfolgend wird das zerkleinerte Produkt im Mischbereich behandelt. Die Verweilzeit des Produktes im Mischbereich ist abhängig von den Produkteigenschaften einstellbar. Dies kann durch die Leistungsaufnahme des Mischorgans gesteuert werden, alternativ kann das Maschinengehäuse auf Wägezellen gesetzt werden. So kann die Verweilzeit bei gegebenem Durchsatz gesteuert werden.
- Es ist ein Übergangsbereich vom Zerkleinerungs- zum Mischbereich im Maschinengehäuse erforderlich, damit die Partikel während einer definierten Einwirkzeit in der konditionierten Atmosphäre gehalten werden, bevor es im Mischbereich zu intensivem Kontakt zwischen den Partikeln kommt. Die definierte Einwirkzeit ergibt sich aus der Zeit für die Diffusion der einzelnen Atmosphärenkomponenten in die frische Partikeloberfläche.
- In einer Ausgestaltung der Erfindung ist deshalb zwischen dem Zerkleinerungsbereich und dem Mischbereich ein Übergangsbereich vorgesehen, um die Bereiche der Zerkleinerung und der Mischung zu trennen, sodass die Zerkleinerung abgeschlossen ist, bevor das zerkleinerte Produkt einer Mischung unterzogen wird.
- Des Weiteren bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung die Möglichkeit, neben dem zu zerkleinernden Produkt, eine oder mehrere zusätzliche Komponenten in die Vorrichtung hinzuzufügen und mit dem frisch gemahlenen Produkt zu vermischen. Dabei wird mindestens eine weitere Komponente direkt in das Maschinengehäuse aufgegeben. Diese kann, wenn gewünscht, ebenfalls zerkleinert und nachfolgend eingemischt werden. Die Zerkleinerung kann in demselben Zerkleinerungsorgan erfolgen oder in einem weiteren, welches ebenfalls im gleichen Maschinengehäuse angeordnet ist. Bei getrennten Zerkleinerungsorganen können die Parameter der Zerkleinerung an die zu mahlenden Produkte angepasst werden, z.B. in Bezug auf Feinheit und Bedingungen der Konditionierung im Zerkleinerungsbereich. Außerdem kann eine Vorrichtung mit mehreren Zerkleinerungsorganen jeweils mit gleichem oder unterschiedlichem Material gespeist werden.
- In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Zerkleinerungsorgan einseitig im Maschinengehäuse gelagert, bevorzugt ist es in der Tür eines Mannlochs des Gehäuse angeordnet, so kann es leicht herausgeschwenkt werden und ist, sowohl antriebsseitig als auch rotorseitig für Wartungs- und Reinigungszwecke zugänglich.
- In einer anderen Ausführungsform sind zwei Zerkleinerungsorgane im Maschinengehäuse angeordnet. Sie können auch in unterschiedlicher Höhe angeordnet werden um den verschiedenen gemahlenen Produkten eine unterschiedliche Verweilzeit im Übergangsbereich zu geben.
- Bei dem Mischorgan kann es sich um einen Paddelmischer oder Wendelrührer handeln, wobei die Auswahl nicht auf diese Mischer beschränkt ist. Es können auch nichtmechanische Mischer wie pneumatische Mischer eingesetzt werden.
- Als Zerkleinerungsorgane kommen bevorzugt Rotoren und Statoren von Prallmühlen, insbesondere Stiftscheiben von Stiftmühlen, zum Einsatz.
- Weitere Einsatzbereiche der Vorrichtung sind beispielsweise die Herstellung von Süßigkeiten, Nahrungsmitteln, aber auch mineralische oder chemische Produkte.
- Insbesondere eignet sich die Vorrichtung für die Herstellung von Puderzucker aus Zucker. Der zu zerkleinernde Zucker wird zusammen mit konditionierter Luft dem Zerkleinerungsorgan zugeführt und so gleichzeitig zerkleinert und konditioniert. Im Maschinengehäuse stellt sich eine definierte Atmosphäre ein. Der gemahlene Puderzucker wird in der definierten Atmosphäre während einer definierten Verweilzeit im Mischbereich gemischt, sodass die Rekristallisation des Puderzuckes abgeschlossen ist, bevor der Puderzucker ausgetragen, abgesackt und / oder gelagert wird.
- Im Mischbereich der Vorrichtung wird die Rekristallisation abgeschlossen indem die nicht mehr gebrauchte Feuchte aus dem Puderzucker wieder abgegeben wird. Das Rühren bietet die Möglichkeit die abgegebene Feuchte aus dem Haufwerk abzugeben und dem frisch zerkleinertem Produkt zur Verfügung zu stellen. Ein späteres Verklumpen des Puderzuckers wird verhindert, seine Fließfähigkeit bleibt erhalten.
- Das Produkt wird im oberen Teil des gemeinsamen Maschinengehäuses zerkleinert und im unteren Teil vermischt, wobei im Gehäuse eine definierte Atmosphäre herrscht und die Rekristallisierung des Puderzuckers abgeschlossen wird. Dies bedeutet einen geringeren apparativen Aufwand als bei getrennten Maschinen für die Produkte und Verfahrensschritte und eine höhere Qualität des Produktes.
- Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung, bei welchem Produkt in einem Zerkleinerungsorgan eines Zerkleinerungsbereiches zerkleinert wird und direkt im Anschluss mit einem Mischorgan in einem Mischbereich für eine definierte Verweilzeit behandelt wird, wobei im Maschinengehäuse eine definierte Atmosphäre vorherrscht.
- Vorteilhaft ist bei der erfinderischen Vorrichtung, die Qualitätsverbesserung des Produktes, durch das unmittelbare Mischen auf den frisch geschaffenen Oberflächen. Außerdem ist der geringe apparative Aufbau durch die Integration von Zerkleinerungsorgan und Mischorgan in einem gemeinsamen Maschinengehäuse vorteilhaft. Des Weiteren verhindert eine definierte Atmosphäre im Maschinengehäuse eine Degradation der frisch gebildeten Oberflächen. Die Vorrichtung ist energetisch günstiger wegen der kleineren Maschinenoberflächen und dem optimierbaren und ganzheitlichen Handling des Produktstroms.
-
-
Figur 1 : erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zerkleinern und Mischen -
Figur 2 : erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zerkleinern und Mischen mit zusätzlicher Produktaufgabe -
Figur 3 : erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zerkleinern und Mischen mit mehreren Mahlorganen - In
Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Zerkleinern und Mischen abgebildet. Das Maschinengehäuse 2 der Vorrichtung 1 nimmt ein Zerkleinerungsorgan 3 und ein Mischorgan 4 auf. Die Vorrichtung 1 weist so sequenzielle übereinander, von oben nach unten angeordnet, einen Zerkleinerungsbereich 13 mit Zerkleinerungsorgan 3, einen Übergangsbereich 12 und einen Mischbereich 14 mit Mischorgan 4 auf. - Das Maschinengehäuse ist in diesem Anwendungsbespiel im Zerkleinerungsbereich 13 zylindrisch ausgeführt und geht in einen konischen Mischbereich 14 über, an den sich der Austrag 9 anschließt.
- Das Zerkleinerungsorgan 3 ist einseitig im oberen Bereich des Maschinengehäuses 2, dem Zerkleinerungsbereich 13, gelagert. Das Zerkleinerungsorgan 3 ist über eine waagerecht ausgerichtete Welle über den Motor 15 drehantreibbar ausgeführt. Das zu zerkleinernde Produkt P wird über eine Schleuse 5, z.B. Zellenradschleuse, direkt in den Mahlraum 6 des Zerkleinerungsorgans 3 geleitet. In diesem Anwendungsfall ist das Zerkleinerungsorgan 3 ein Rotor und Stator einer Prallmühle, speziell 2 Stiftscheiben einer Stiftmühle.
- Mit dem Produkt wird konditionierte Luft L in das Zerkleinerungsorgan 3 geführt, sodass die Zerkleinerung in einer konditionierten Atmosphäre stattfindet. Nach der Mahlung fällt das gemahlene Produkt durch den Übergangsbereich 12 in den Mischbereich 14. Das Mischorgan 4 ist im unteren trichterförmigen Bereich des Maschinengehäuses 2, dem Mischbereich 14, angeordnet. Das Produkt wird in der definiert eingestellten Atmosphäre im Maschinengehäuse behandelt. Damit ist die Voraussetzung gegeben, dass der Vorgang aus Zerkleinern und Mischen in einer gemeinsamen Atmosphäre stattfindet. Die Welle 8 des Mischorgans 4 ist vertikal angeordnet und der Antrieb 15 befindet sich auf dem Maschinengehäuse 2. Das Mischorgan ist in diesem Anwendungsbeispiel ein Paddelrührer. Das Endprodukt E wird über den Austrag, hier eine Zellenradschleuse 9, ausgetragen. Danach wird es der Absackung oder einem Silo zugeführt werden:
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 steht auf Wägezellen 10, dies ermöglicht die Bestimmung des Füllgrades der Vorrichtung 1 und ermöglicht darüber die Einstellung der Verweilzeit des gemahlenen Produkts im Mischbereich 14 um, wie z.B. beim Puderzucker, die Rekristallisation im Mischbereich 14 abzuschließen.
- In einer explosionsgeschützten Ausführung sind der Produktein- und -austrag als Zellenradschleusen 5 und 9 ausgeführt.
- In der
Figur 2 weist die Vorrichtung 1 eine weitere Produktaufgabe 11 für ein zweites Produkt P2 auf. In diesem Fall erfolgt die Produktaufgabe über den Kopf der Vorrichtung 1, es ist auch möglich die Produktaufgabe über die seitliche Wand oberhalb des Übergangsbereichs 12 anzuordnen. Das Produkt P2 wird im Mischbereich 14 in einer eingestellten Atmosphäre unter das zerkleinerte Produkt P1 gemischt. - In der
Figur 3 ist eine Vorrichtung 1 mit zwei Zerkleinerungsorganen 3 im Zerkleinerungsbereich 13 abgebildet. In diesem Anwendungsfall sind zwei Zerkleinerungsorgane 3 gegenüber auf gleicher Höhe angeordnet. Es können nun zwei Produkte P1 und P3 getrennt gemahlen werden, die unterschiedliche Mahlbedingungen und unterschiedliche Konditionierungsbedingungen erfordern und im Anschluss in einer gemeinsamen definierten Atmosphäre vermischt und ggf. auch rekristallisiert werden. Ein weiteres Produkt P2 wird ohne Mahlung zugegeben und unter die anderen Produkte gemischt. -
- 1
- Vorrichtung
- 2
- Maschinengehäuse
- 3
- Zerkleinerungsorgan
- 4
- Mischorgan
- 5
- Schleuse, Zellenradschleuse
- 6
- Mahlraum
- 8
- Rührwelle
- 9
- Austrag, Zellenradschleuse
- 10
- Wägezellen
- 11
- Produktaufgabe
- 12
- Übergangsbereich
- 13
- Zerkleinerungsbereich
- 14
- Mischbereich
- 15
- Motor, Antrieb
- P
- Produkt (P1, P2, P3)
- L
- Luft
- E
- Endprodukt
Claims (10)
- Vorrichtung 1 zum Zerkleinern und Mischen eines oder mehrerer Produkte dadurch gekennzeichnet, dass ein Zerkleinerungsbereich 13 mit Zerkleinerungsorgan 3 und ein Mischbereich 14 mit Mischorgan 4 sequentiell nacheinander in einem gemeinsamen Maschinengehäuse 2 angeordnet sind.
- Vorrichtung 1 nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des gemeinsamen Maschinengehäuses 2 eine definierte Atmosphäre zum Konditionieren des Produkts vorherrscht.
- Vorrichtung 1 nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu einem zu zerkleinernden Produkt eine oder mehrere weitere Komponenten hinzugefügt werden.
- Vorrichtung 1 nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Komponente bzw. Komponenten durch dasselbe Zerkleinerungsorgan 3 bzw. weitere zusätzliche Zerkleinerungsorgane 3 oder direkt in den Bereich des Mischorgans 4 in das gemeinsame Maschinengehäuse 2, jeweils zeitgleich oder nacheinander eingebracht werden.
- Vorrichtung 1 nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Zerkleinerungsbereich 13 und dem Mischbereich 4 ein Übergangsbereich 12 angeordnet ist.
- Vorrichtung 1 nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Zerkleinerungsbereich 13, der Übergangsbereich 12 und der Mischbereich 14 sequentiell von oben nach unten bezogen auf die Mittelachse der Vorrichtung 1 angeordnet sind.
- Vorrichtung 1 nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zu behandelnde Produkt Zucker ist.
- Vorrichtung 1 nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung 1 auf Wägezellen 10 steht.
- Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung 1 nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt in einem Zerkleinerungsorgan 3 eines Zerkleinerungsbereichs zerkleinert wird und direkt im Anschluss mit einem Mischorgan 4 eines Mischbereichs 14 für eine definierte Verweilzeit behandelt wird.
- Verfahren nach dem Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet dass, im gemeinsamen Maschinengehäuse 2 eine definierte Atmosphäre zum Konditionieren des Produkts herrscht.
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