NL1006311C2

NL1006311C2 - Intensiefmenger.

Info

Publication number: NL1006311C2
Application number: NL1006311A
Authority: NL
Inventors: Peter Gerardus Van Der Dr Wel
Original assignee: Hosokawa Micron B V
Priority date: 1997-06-13
Filing date: 1997-06-13
Publication date: 1998-12-15
Also published as: JP4211015B2; DE69837365T2; JPH1147573A; DE69837365D1; EP0885652A1; EP0885652B1

Description

o

Korte aanduiding : intensiefmenger

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het mengen, koelen, verwarmen, drogen en/of granule-5 ren van poeder- en/of korrelvormige materialen, voorzien van een conisch mengvat met verticale hartlijn, dat zich in benedenwaartse richting vernauwt en waarin tenminste een verticale mengas kan roteren, van welke mengas een aantal elementen uitsteekt waarvan het buiteneinde tot 10 nabij de zijwand van het vat verloopt.

Uit het US-5.344.232 is een medische menginrichting van zeer kleine afmetingen bekend voor het in of bij de operatiekamer onder gedeeltelijk vacuüm bereiden van kleine hoeveelheden botcement voor orthopedische doel-15 einden. Dit cement wordt tijdens medische botoperaties gebruikt waarbij een prothese aan een bot, zoals bijvoorbeeld een heup, wordt bevestigd. De houdbaarheid van dit botcement is zeer beperkt, zodat het vlak voor het gebruik wordt bereid.

20 De menger omvat een met de hand aangedreven vertica le mengas, die door een plat bovendeksel steekt en binnen in de mengkamer twee onder elkaar geplaatste mengschoepen draagt. Hierdoor wordt bij een laag toerental van bij -voorbeeld 30 tot 50 omwentelingen per minuut een vloei-25 baar monomeer met een vast polymeerpoeder onder gedeeltelijk vacuüm gemengd tot een pasta, die tegen een onder-deksel in een onder de menger aangesloten houder wordt geperst en gereed is voor gebruik.

Het doel van de uitvinding is het verder ontwikkelen 30 van deze menginrichting tot een intensieve menger voor industrieel gebruik, waarmede poeder-, korrel- en/of pastavormige materialen kunnen worden gemengd, gekoeld, verwarmd, gedroogd en/of gegranuleerd.

100631 1 97201 2

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt, doordat de mengas een groot aantal elementen draagt, en een hoog tot uiterst hoog toerental heeft, waardoor het te behandelen materiaal een zeer sterke afschuiving aan 5 zowel de elementen als aan de binnenwand ondervindt, een en ander zodanig, dat in zeer korte tijd een zeer intensieve menging van het product tot stand wordt gebracht.

Volgens een hoofduitvoeringsvorm van de uitvinding bedraagt het toerental van de mengas 100 tot 1000 omwen-10 telingen per minuut.

Bij een eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding waarbij de elementen aan het buiteneinde elk een of meer mengschoepen dragen, welke met een buitenrand evenwijdig aan en nabij de binnenzij wand van het vat 15 verlopen, is het kenmerk aanwezig, dat de elementen staafvormig zijn en een grote radiale afmeting hebben, terwijl de schoepen plaatvormig zijn, een kleine radiale afmeting hebben en om de lengteas van het staafvormige element beperkt draaibaar zijn over een hoek.

20 Bij een tweede voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding bestaan de elementen uit messen, waarbij van ten minste een deel van de messen de hoekstand met de verticaal variabel is.

Andere kenmerken en voordelen van de uitvinding 25 zullen naar voren treden uit de onderstaande beschrijving van een aantal uitvoeringsvormen, aan de hand van de bijgaande tekening.

Fig. 1 toont in gedeeltelijk linker zijaanzicht en gedeeltelijke rechter doorsnede een gemonteerde mengin-30 richting volgens een eerste hoofduitvoeringsvorm met staafvormige elementen die aan het uiteinde schoepen dragen.

10 o h 3 ] 1 97201 3

Fig. 1A toont op vergrote schaal in zij- en vooraanzicht details van fig. 1 van de bevestiging van de schoepen aan de staven.

Fig. 2 toont in gedeeltelijk linker zijaanzicht 5 zonder buitenwand en gedeeltelijk rechter zijaanzicht een menginrichting volgens een tweede hoofduitvoeringsvorm, waarbij het deksel is gedemonteerd en over ten minste de lengte van de mengas is opgehesen, zodat de mengas, de mengelementen en bodemschraper vrijkomen en zichtbaar 10 zijn.

Fig. 2A toont op vergrote schaal in zijaanzicht een detail van fig. 2 van de draaibare bevestiging van de messen aan de mengas.

Fig. 3 toont schematisch het stromingsbeeld van het 15 product in de intensiefmenger volgens de uitvinding.

Volgens fig. 1 is de menger voorzien van een conisch mengvat algemeen aangegeven met 1, met de verticale hartlijn 2, dat zich in benedenwaartse richting vernauwt en waarin ten minste verticale mengas 3 kan roteren. Van 20 deze mengas 3 steekt een aantal elementen 4 radiaal naar buiten, waarbij het buiteneinde 5 tot nabij de binnenzij-wand 6 van het vat 1 verloopt.

Het mengvat 1 is aan de bovenzijde met een deksel 7 afgesloten, waarvan de binnenzijde in hoofdzaak elipsoï-25 de-vormig is, enerzijds voor de drukvastheid en anderzijds voor de binnenwaartse geleiding van het eventueel langs de binnenzijwand 6 bovenwaarts tot in het deksel 7 bewegende productdeel Pu in de richting van het midden van het deksel 7, van waar het als Pd opnieuw naar onder 30 in het mengvat 1 terugvalt. Zie fig. 3 voor het stromingsbeeld.

Bovenop het deksel 7 is op de in de hartlijn 2 van de centrale mengas 3 met toepassing van (niet weergegeven) afdichtingen en legers op de centrale dekselstomp 8 'jUuüd 1 1 97201 4 een aandrijfmotor 9 bevestigd, waarvan de uitgaande aandrijfas 10 (niet weergegeven) met de mengas 3 is gekoppeld. Het mengvat 1 met het hijsbare deksel 7 kan met behulp van verschillende soorten van snelsluitingen, 5 zoals de schroefbout met sterkop 11 en de klemschroef 12, luchtdicht worden afgesloten, zodat er tijdens de werking vacuüm op het mengvat 1 kan worden uitgeoefend. Ook is het mogelijk om na het losnemen van de snelsluitingen het deksel 7 met toebehoren met (niet weergegeven) hijsmidde-10 len, zoals bijvoorbeeld 41, 42, 43 en 44 in fig. 2, op te hijsen. Dan kunnen bijvoorbeeld de mengelementen 4 worden gereinigd, verwisseld of gerepareerd. Tevens kan dan het vat 1 inwendig worden geïnspecteerd of het deksel 7 worden verwijderd en snel door een ander deksel 7 met 15 toebehoren worden vervangen. Onderaan de mengas 3 is een schraperblad 13 ter voorkoming van dode ruimte onder in het mengvat 1 aangebracht.

Voorts is een excentrische buisstomp 14 op het deksel 7 aangebracht, dat met een inspectieluik 15 kan 20 worden geopend en gesloten. Dit gebeurt met een zwenkba-re beugel 16 die in de sluitstand met een sterkop 17 op een schroefbout 18 kan worden geschroefd in een bijbehorende zij nok 19 van de stomp 14. Ook is op het deksel 7 een doorvoering 20 voor een in- en uitschuifbare reini-25 gingssproeier 21, welke binnen het vat 1 een sproeikop 22 heeft. Aan de onderzijde van het mengvat 1 is een flens 23 bevestigd, waaraan het huis van een bolsegment-afsluiter is bevestigd, die een bolsegment 25 bevat.

Aan de linkerhelft van fig. 1 is weergegeven, dat 30 het mengvat 1 van een buitenmantel 26 voor verwarming en/of koeling van de inhoud aan product P van het vat 1 is voorzien. Hiervoor zijn de aansluit stompen 28 en 29 aanwezig.

jüuöisl i 97201 5

Ook is het mogelijk, zoals in de rechterhelft van fig. 1 is weergegeven, dat de zijwand 6 is vervaardigd uit een zogenaamde "template", dat wil zeggen een dubbelwandige plaat 30 die op verschillende plaatsen met lassen 5 31 is verbonden en die vervolgens is geëxpandeerd. Door de ontstane holle ruimte kan dan weer een koel- of ver-warmingsmedium worden gecirculeerd. Het deksel 7 is voorzien van een buisstomp 32 voor een kijkglas 3.

Volgens de uitvinding draagt de mengas 3 een groot 10 aantal elementen 4 en heeft een hoog tot uiterst hoog toerental N. Hierdoor ondervindt het te behandelen materiaal een zeer sterke afschuiving aan zowel de elementen 4 als aan de binnenzijwand 6, zodat in zeer korte tijd een zeer intensieve menging van het product P tot 15 stand wordt gebracht. Door deze mengwerking kan een temperatuurstijging optreden, die door koeling van de zijwand 6 van het mengvat 1 kan worden tegen gegaan.

Volgens een hoofduitvoeringsvorm van de uitvinding bedraagt het toerental N van de mengas 100 tot 1000 20 omwentelingen per minuut.

Bij een eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding dragen de elementen 4 aan het buiteneinde elk een of meer mengschoepen 5, welke met een buitenrand evenwijdig aan en nabij de binnenzijwand 6 van het vat 1 25 verlopen. Verder zijn de elementen 4 staafvormig en hebben een grote radiale afmeting. Hierbij zijn de schoepen 5 plaatvormig en hebben een kleine radiale afmeting. Volgens fig. 1A aan de linkerzijde van fig. 1 zijn de schoepen 5 om de lengteas van het staaf vormige 30 element beperkt draaibaar over een hoek (A).

In fig. 2 is een tweede voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding weergegeven in de opgehesen stand van het deksel 7 met toebehoren. Het deksel 7 is opgehangen aan de op-en-neer beweegbare horizontale arm 41 aan kop van 1006311 97201 6 een hydraulische plunjer 42 van een hef cilinder 43 die aan de bovenzijde een vaste horizontale arm 44 draagt, waaraan het mengvat 1 is opgehangen. Ook andere dan hydraulische hefwerktuigen kunnen worden toegepast.

5 Hierbij bestaan de elementen 4 volgens de uitvinding uit messen, waarbij van ten minste een deel van de messen de hoekstand B met de verticaal variabel is.

Bij een aan de rechterzijde van fig. 2 getekende variant zijn de mengas 3 en de daarmede verbonden messen 10 4 hol en hebben uitlaatgaten 45 voor de doorlaat en het geleiden van gassen en/of vloeistoffen L. Ook is in fig. 2A het detail van de draaibare verbinding van de messen 4 met de mengas 3 weergegeven. Hier is de schraper 13 onderaan de mengas 3 zichtbaar.

15 Bij de aan de linkerzijde van fig. 2 weergegeven variant is de hoek B die de messen 4 met de verticaal maken variabel. Verder is de buitenzijwand 6 van het mengvat 1 omwikkeld met een 1/2 pijpspiraal 46 voor de doorvoer van een koel- en/of verwarmings-fluidum. Het 20 deksel 7 is voorzien van een buisstomp 36 voor de invoer van product Pi. Aan het ondereinde van het mengvat 1 is een vlakke uitloopschuif 47 met bedieningshefboom 48 aangebracht, voor het uitgaande product Po.

Aan de bovenzijde van het mengvat 1 is de mengas 3 25 via een overbrenging 49 gekoppeld met de omgekeerd opgehangen aandrijfmotor 9 die via een verhoogde buisstomp 8 op het deksel 7 is bevestigd. In de hartlijn 2 is een inlaat 50 voor vloeistof Li opgesteld. Bovendien is het deksel 7 voorzien van een doorvoer 38 voor een lagedruk 30 sproeier 39 voor proces-vloeistof en/of gas.

Aan de rechterzijde is de zijwand 6 van het mengvat 1 voorzien van een doorvoer 34 voor een thermometer 35.

I u u 6 3 1 1 i

Claims

97201 7
1. Inrichting voor het mengen, koelen, verwarmen, drogen en/of granuleren van poeder-, korrel- en/of pas- 5 tavormige materialen (P), voorzien van een conisch meng-vat met verticale hartlijn, dat zich in benedenwaartse richting vernauwt en waarin ten minste een verticale mengas kan roteren, van welke mengas een aantal elementen radiaal uitsteekt, waarvan het buiteneinde tot nabij de 10 zijwand van het vat verloopt, met het kenmerk, dat de mengas (3) een groot aantal elementen (4) draagt en een hoog tot uiterst hoog toerental (N) heeft, waardoor het te behandelen materiaal een zeer sterke afschuiving aan zowel de elementen (4) als aan de binnenwand (6) onder-15 vindt, een en ander zodanig, dat in zeer korte tijd een zeer intensieve menging van het product (P) tot stand wordt gebracht.
2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 20 het toerental (N) van de mengas (3) 100 tot 1000 omwentelingen per minuut bedraagt.
3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de elementen (4) aan het buiteneinde elk een of meer meng- 25 schoepen (5) dragen welke met een radiale buitenwand evenwijdig aan en nabij de binnenzijwand (6) van het vat (1) verlopen, met het kenmerk, dat de elementen (4) staafvormig zijn en een grote radiale afmeting hebben, terwijl de schoepen (5) plaatvormig zijn, een kleine 30 radiale afmeting hebben en om de lengteas van het staaf-vormige element (4) beperkt draaibaar zijn over een hoek (A) . I U U O O l ^ 97201 8
4. Inrichting volgens een of meer van de conclusies 1 tot 3, met het kenmerk, dat de elementen (4) uit de messen bestaan, waarbij van tenminste een deel van de messen de hoekstand (B) met de verticaal (2) variabel is. 5
5. Inrichting volgens een of meer van de conclusies 1 tot 4, met het kenmerk, dat onderaan de mengas (3) het schraperblad (11) ter voorkoming van dode ruimte onder in het mengvat (1) is aangebracht. 10
6. Inrichting volgens een of meer van de conclusies 1 tot 5, waarbij het mengvat (1) aan de bovenzijde met een deksel (7) is afgesloten, met het kenmerk, dat de binnenzijde van het deksel (7) op het mengvat (1) in hoofdzaak 15 elipsoïdevormig is, ter geleiding van het langs de bin-nenzijwand (6) bovenwaarts bewegende productdeel (Pu) van de zijwand (6) in de richting van het midden van het deksel (7) van waar het als (Pd) opnieuw naar onder in het mengvat (1) terugvalt. 20
7. Inrichting volgens een of meer van de conclusies 1 tot 6, met het kenmerk, dat de centrale mengas (3) in het midden van het deksel (7) direct is gekoppeld met de uitgaande aandrijfas (10) een aandrijfmotor (9), die 25 boven op de centrale stomp (8) van het deksel (7) is bevestigd.
8. Inrichting volgens een of meer van de conclusies 1 tot 7, met het kenmerk, dat het mengvat (1) met het 30 deksel (7) en toebehoren luchtdicht kan worden afgesloten, zodat er vacuüm op het mengvat kan worden uitgeoefend. ·. 1 97201 9
9. Inrichting volgens een of meer van de conclusies 1 tot 8, met het kenmerk, dat het deksel (7) met de snel-sluitingen (11, 12) op het mengvat (7) is bevestigd, zodat het deksel (7) met toebehoren na losnemen van de 5 snelsluitingen (11, 12) van het mengvat (1) kan worden opgehesen en na behandeling en/of vervanging kan worden terug geplaatst en opnieuw vastgezet.
10. Inrichting volgens een of meer van de conclusies 1 10 tot 9, met het kenmerk, dat het deksel (7) is voorzien van een doorvoer (20) voor een hoge druk reinigings- sproeier (21).
11. Inrichting volgens een of meer van de conclusies 1 15 tot 10, met het kenmerk, dat de zijwand (6) van het mengvat (1) dubbelwandig is van zogenaamd "template" voor de doorvoer van een koel- en/of verwarmings-fluidum.
12. Inrichting volgens een of meer van de conclusies 1 20 tot 10, met het kenmerk, dat het mengvat (1) van een buitenmantel (26) voor verwarming en/of koeling van de inhoud aan product (P) van het vat (1) is voorzien, terwijl hiervoor de aansluitstompen (28, 29) aanwezig zijn. 25
13. Inrichting volgens een of meer van de conclusies 1 tot 12, met het kenmerk, dat aan het ondereinde van het mengvat (1) een bolsegmentklep (24) is aangebracht.
14. Inrichting volgens een of meer van de conclusies 1 tot 13, met het kenmerk, dat aan het ondereinde van het mengvat (1) een vlakke uitloopschuif (47, 48) is aangebracht . -, ,,:-.1 1 . 97201 10
15. Inrichting volgens een of meer van de conclusies 1 tot 14, met het kenmerk, dat de mengas (3) via een overbrenging (49) is gekoppeld met een omgekeerd opgehangen aandrijfmotor (9), waarbij op het deksel (7) een verhoog- 5 de buisstomp (8) is bevestigd, die de overbrenging (49) draagt, waaraan de motor (9) omgekeerd is opgehangen.
16. Inrichting volgens een of meer van de conclusies 1 tot 15, met het kenmerk, dat het deksel (7) is voorzien 10 van een doorvoer (20) voor een lage druk sproeier (21) voor procesvloeistof en/of gas.
17. Inrichting volgens een of meer van de conclusies 1 tot 16, met het kenmerk, dat het deksel (7) is voorzien 15 van een stomp (32) voor een kijkglas (33).
18. Inrichting volgens een of meer van de conclusies 1 tot 17, met het kenmerk, dat de zijwand (6) van het mengvat (1) is voorzien van een doorvoer (34) voor een 20 thermometer (35).
19. Inrichting volgens een of meer van de conclusies 1 tot 18, met het kenmerk, dat het deksel (7) is voorzien van een stomp (36) voor de invoer van product (P). 25
20. Inrichting volgens een of meer van de conclusies 1 tot 19, met het kenmerk, dat het deksel (7) is voorzien van een stomp (37) voor de invoer van product (P). 30 21 . Inrichting volgens een of meer van de conclusies 1 tot 20, met het kenmerk, dat het deksel (7) is voorzien van een doorvoer (40) voor een vloeistofsproeier (39). ιϋυ63 1 1 97201 11
22. Inrichting volgens een of meer van de conclusies 1 tot 21, met het kenmerk, dat het deksel (7) is opgehangen aan de op-en-neer beweegbare horizontale arm (41) aan kop van een plunjer (42) van een hydraulische hefcilinder 5 (43) die aan de bovenzijde een vaste horizontale arm (44) draagt, waaraan het mengvat (1) is opgehangen.
23. Inrichting volgens een of meer van de conclusies 1 tot 21, met het kenmerk, dat het deksel (7) is opgehangen 10 aan de op-en-neer beweegbare arm (41) van een mechanische hefinrichting. 'ioub3114