DE19629945C5

DE19629945C5 - Mischvorrichtung zum Vermischen von pulverförmigen und/oder körnigen Partikeln mit einer Flüssigkeit

Info

Publication number: DE19629945C5
Application number: DE19629945A
Authority: DE
Inventors: Peter Wanninger; Ralf Bürgelin; Uwe Grimm
Original assignee: IKA Werke GmbH and Co KG
Current assignee: IKA Werke GmbH and Co KG
Priority date: 1996-07-25
Filing date: 1996-07-25
Publication date: 2008-10-16
Anticipated expiration: 2016-07-26
Also published as: DE19629945C2; DE19629945A1

Abstract

Mischvorrichtung zum Vermischen eines pulverförmigen und/oder körnigen Feststoffs mit einer Flüssigkeit mit einem Zuführschacht (2) für den Feststoff, mit einem Mischraum (3) unterhalb dem Zuführschacht, mit einem um eine vertikale Achse antreibbaren Mischwerkzeug (5, 6) in dem Mischraum und
mit mindestens einer Flüssigkeitszufuhr (7), die von der Seite her in den Förderbereich des Mischwerkzeugs gerichtet ist, und mit einer Ableitung (23) aus der Mischkammer für das fertige Gemisch,
wobei der Zuführschacht (2) vertikal und etwa zentral verläuft und eine nach unten wirkende Förderschnecke (16) oberhalb des Mischwerkzeugs (5, 6) angeordnet ist, die zumindest teilweise in den Zuführschacht (2) hineinreicht und den im wesentlichen trockenen Zuführschacht (2) von dem nassen Mischbereich trennt, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischwerkzeuge (5, 6) Flügel aufweist, die den Feststoff von oben nach unten fördern, daß unterhalb des Mischraumes (3) eine koaxial auf der gleichen Achse (4) angeordnete Dispergiereinrichtung (22) angeordnet ist,
daß die...

Description

Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung zum Vermischen eines pulverförmigen und/oder körnigen Feststoffes mit einer Flüssigkeit mit einem Zuführschacht für den Feststoff, mit einem Mischraum unterhalb dem Zuführschacht, mit einem um eine vertikale Achse antreibbaren Mischwerkzeug in dem Mischraum, und mit mindestens einer Flüssigkeitszufuhr, die von der Seite her in den Förderbereich der Mischwerkzeuge gerichtet ist, und mit einer Ableitung aus der Mischkammer für das fertige Gemisch, wobei der Zuführschacht vertikal und etwa zentral verläuft und eine nach unten wirkende Förderschnecke oberhalb des Mischwerkzeugs angeordnet ist, die zumindest teilweise in den Zuführschacht hineinreicht und den im wesentlichen trockenen Zuführschacht von dem nassen Mischbereich trennt.
Eine derartige Vorrichtung ist aus DE 24 58 862 A1 bekannt. Das Mischwerkzeug ist dabei ein Rotor mit Noppen, Rippen oder dergleichen, der mit einem Stator zusammenwirkt, der ebenfalls Noppen, Rippen oder dergleichen aufweist. Damit wird vor allem eine Mahl- und Knetwirkung auf das Mischgut ausgeübt was bei einer Vermischung eines pulverförmigen und/oder körnigen Feststoffes mit einer Flüssigkeit nicht angestrebt ist.
Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Mischvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine effektive und wirksame Vermischung der durch die Schwerkraft zugeführten Feststoffe mit Flüssigkeit ermöglicht wird, und diese Mischung aus Flüssigkeit und Feststoffen intensiviert werden kann.
Diese Aufgabe wird mit den Mitteln und Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Dadurch kann die in dem Mischraum gebildete Mischung aus Flüssigkeit und Feststoffen noch intensiver weitergemischt werden.
Hinzu kommt der Vorteil, daß die Mischwerkzeuge nicht nur die ihnen eigene Aufgabe des Vermischens der Feststoffe mit der Flüssigkeit erfüllen, sondern gleichzeitig eine Förderwirkung in Fortsetzung der Zufuhr der Feststoffpartikel haben und die in ihrem Bereich zugeführte Flüssigkeit also in vertikaler Richtung von oben nach unten und somit in der gleichen Richtung wie die Feststoffe befördern und zwar auch in der Richtung der Schwerkraft und zu der Dispergiereinrichtung hin.
Ferner wird ermöglicht, mit nur einer einzigen Druckleitung Flüssigkeit zuzuführen und effektiv auf die verschiedenen Flüssigkeitszuführungen und Zuführöffnungen entsprechend ihrer Zuordnung zu den Mischwerkzeugen zu verteilen.
Daneben bleibt der Vorteil erhalten, daß der trockene Teil von dem nassen Mischteil getrennt ist, so daß ein Flüssigkeitszutritt zu dem trockenen Bereich ausgeschlossen wird, ohne daß aber die Zufuhr des Trockengutes bzw. der Feststoffe behindert wird, weil die Förderschnecke in der von oben nach unten gerichteten Förderrichtung für die Feststoffe wirksam ist. In scheinbar unnötiger Weise wird dadurch die Förderung der Feststoffe in vertikaler Richtung von oben nach unten unterstützt, jedoch gleichzeitig erreicht, daß die diese Förderung unterstützende Förderschnecke den trockenen Bereich von dem nassen Mischbereich abschirmt und gewissermaßen als "Sperrschnecke" dient. Eventuell von unten her gegen die Förderschnecke spritzende Flüssigkeit wird aufgrund der Förderrichtung jeweils immer wieder zu dem Mischbereich zurückgebracht, kann also nicht in den trockenen Zuführbereich und Zuführschacht gelangen und also auch keine Verklumpungen bewirken. Dabei ist günstig, wenn die Förderschnecke den Querschnitt des Zuführschachtes oder seiner Fortsetzung praktisch vollständig – bis auf ein geringes Spiel gegenüber einer Wandung – ausfüllt.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn mehrere etwa propellerartig ausgebildete Mischflügel und Mischwerkzeuge axial untereinander angeordnet sind und die Flüssigkeitszufuhr zumindest zu dem obersten Mischwerkzeug radial und insbesondere gleichzeitig von außen nach innen schräg von oben nach unten gerichtet und/oder eine Umlenkung für die Flüssigkeit in eine zumindest schräg abwärtsgerichtete Strömungsrichtung vorgesehen ist. Vor allem an einem obersten Mischwerkzeug besteht die größte Gefahr, daß Flüssigkeit auch zumindest zum Teil vertikal nach oben abprallt und hochspritzt, was durch die vorerwähnte Anordnung vermieden werden kann.
Im Bereich der in axialer Richtung unterhalb eines obersten Mischwerkzeuges befindlichen weiteren Mischwerkzeuge angeordnete Flüssigkeitszuführungen oder Zuführdüsen können radial und horizontal von außen nach innen, insbesondere zur Mitte der Vorrichtung hin, gegebenenfalls auch zusätzlich schräg nach unten gerichtet sein. Die horizontale Zufuhr von Flüssigkeit an den axial tieferliegenden Mischwerkzeugen verbessert die Verweilzeit der Flüssigkeit im Mischbereich gegenüber einer etwas schräg abwärtsgerichteten Strömung, ohne daß diese Flüssigkeit nach oben in den trockenzuhaltenden Zuführbereich der Feststoffe zurückspritzen kann, weil dazwischen außerdem noch das oberste Mischwerkzeug angeordnet ist.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Mündungen der Flüssigkeitszufuhr jeweils unterhalb der obersten Kante des oder der Mischwerkzeuge angeordnet sind, so daß die Mischwerkzeuge gleich beim Auftreffen der Flüssigkeit diese selbst in vertikaler Richtung nach unten ablenken und umlenken können und so eine Reflektion oder ein Spritzen entgegen der Schwerkraft verhindern. Dabei wäre auch denkbar, im Bereich des obersten Mischwerkzeuges keine Flüssigkeitszufuhr vorzusehen.
Für eine effektive und gute Durchmischung ist es günstig, wenn in axialer Richtung mehrere Flüssigkeitszuführungen untereinander angeordnet sind und wenn jeweils am Umfang des Mischbereiches mehrere Zuführöffnungen insbesondere auf gleicher Höhe liegen, so daß in axialer Richtung untereinanderliegende Ringbereiche mit jeweils mehreren Flüssigkeitszuführungen oder Zuführöffnungen angeordnet sind. Somit kann Flüssigkeit am gesamten Umfang des Mischraumes und der Mischwerkzeuge von den Seiten her zugeführt und mit den von oben zuströmenden Feststoffen effektiv vermischt werden, wobei mehrere axial untereinanderliegende Mischwerkzeuge zu einer intensiven Vermischung führen, obwohl sie gleichzeitig in Richtung der Schwerkraft eine Förderwirkung ausüben. Es wird jedoch die Mischung bei dieser von Schwerkraft und Mischflügeln bewirkten Abwärtsbewegung durch mehrere Mischwerkzeuge geleitet, was zu der erwünschten guten Vermischung der Feststoffe mit der Flüssigkeit führt.
Die Ausgestaltungen des Mischraumes und der Flüssigkeitszuführungen erlaubenes, mit nur einer einzigen Druckleitung Flüssigkeit zuzuführen und effektiv auf die verschiedenen Flussigkeitszuführungen und Zuführöffnungen entsprechend ihrer Zuordnung zu den Mischwerkzeugen zu verteilen.
Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung vor allem dieser Förderschnecke oder "Sperrschnecke" kann darin bestehen, daß die Förderschnecke unterbrochen ist und aus in axialer Richtung übereinander und in Umfangsrichtung gegeneinander versetzten Schneckengangstücken besteht, zwischen denen axiale Zwischenräume frei sind. Dabei können sich die Schneckengangstücke in axialer Richtung gesehen jeweils überdecken. Diese Schneckengangstücke können dabei in axialer Richtung so nah aneinandergerückt sein, daß sie sich eigentlich nicht zu einer durchgehenden einzigen Förderschnecke ergänzen, sondern propellerartig angeordnet sind und somit mit einer relativ kurzen axialen Ausdehnung dennoch die Abwärtsförderung unterstützen, aber ein Hochspritzen von Flüssigkeit in den trockenen Bereich verhindern. Gleichzeitig wird das Zuführen des Trockenmittels aufgrund der Abstände und Unterbrechungen ei ner solchen Förderschnecke noch leichtgängiger, weil die Schwerkraft entsprechend gut wirksam werden kann. Dennoch ergibt sich der erfindungsgemäße Spritzschutz in vertikaler Richtung.
Die Förderschnecke kann koaxial auf einer Fortsetzung der Antriebswelle für die Mischwerkzeuge angeordnet und von dem Antriebsmotor für die Mischwerkzeuge mitantreibbar sein. Somit wird für diese als Spritzschutz dienende Förderschnecke, sei es eine durchgängige Schnecke, seien es einzelne in axialer Richtung gegeneinander versetzte Schneckengänge, kein eigener Antriebsmotor benötigt.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Antriebsmotor für die Mischwerkzeuge unterhalb der Mischkammer angeordnet ist. Somit wird die Zufuhr der Feststoffe von oben her nicht durch den Antrieb und die die Mischwerkzeuge tragende Welle behindert.
Im oberen Bereich des Zuführschachtes für die Feststoffe kann eine insbesondere etwa horizontal angeordnete Dosierschnecke zum Zuführen und Dosieren der Feststoffe münden. Dadurch wird erreicht, daß eine genau festgelegte Menge von Feststoffen zu dem Mischbereich gelangt, dem dann wiederum dosiert eine entsprechende Flüssigkeitsmenge zugeführt werden kann. Vorteilhaft ist also, daß die durch den Zuführschacht herabfallenden Feststoffe schon dosiert sind.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung von erheblicher Bedeutung kann darin bestehen, daß die Verbindung des vertikalen Zuführschachtes mit dem Mischraum luftdicht abgeschlossen ist. Dadurch kann ein Lufteintrag in die Mischung vermindert oder sogar vermieden werden. In diesem Bereich kann dann auch die schon mehrfach erwähnte Förderschnecke angeordnet sein, die aufgrund des luftdichten Abschlusses dieses Bereiches ebenfalls keine zusätzliche Luft ansaugen und der Mischung zuführen kann.
Dabei besteht ein weiterer Vorteil dieser Förderschnecke noch darin, daß etwas mehr Trockenmaterial oder Feststoffe zugeführt werden können, als diese Förderschnecke in vertikaler Richtung weiterbefördern kann, so daß sich oberhalb von ihr ein gewisser Rückstau bilden läßt, durch den ein Mitreißen von Luft ebenfalls weitgehend ausgeschlossen wird. Durch die Förderschnecke und deren Drehzahl kann dennoch für eine richtige Mischung gesorgt werden, zumal die Drehzahl so erhöht werden kann, daß der Rückstau oberhalb der Förderschnecke seine Höhe beibehält, solange der Mischvorgang andauert.
Gegebenenfalls kann dabei die oberhalb des Mischraumes angeordnete Förderschnecke in den Zuführschacht nach oben verlängert sein, um die Kombination aus Förder- und Absperrwirkung zu verbessern und erforderlichenfalls auch noch eine Dosierwirkung ausüben zu können.
Eine weitere Abwandlung der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung kann darin bestehen, daß sich der Mischraum in axialer Richtung von oben nach unten konisch erweitert und die radiale Erstreckung der Mischwerkzeuge insbesondere entsprechend zunimmt. Da in axialer Richtung übereinander mehr und mehr Flüssigkeit zuströmt, nimmt das Volumen der Mischung zu. Dem kann durch eine entsprechende Erweiterung des Mischraumes Rechnung getragen werden, falls nicht die Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Mischraumes von oben nach unten zunehmen soll.
Insgesamt ergibt sich eine Mischvorrichtung, mit der Feststoffe und Flüssigkeit innig durchmischt werden können, ohne daß es im Zuführbereich der Feststoffe aufgrund zurückspritzender Flüssigkeit zu Verklumpungen kommen kann. Dabei kann in vorteilhafter Weise gleichzeitig ein übermäßiger Lufteintrag in die Mischung vermieden werden.
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in schematisierter Darstellung:
1 einen vertikalen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Mischvorrichtung, bei welcher oberhalb des obersten Mischwerkzeuges eine in vertikaler Richtung von oben nach unten wirksame Förderschnecke mit mehreren durchgehend verbundenen Schneckengängen angeordnet ist und in dem Mischraum in axialer Richtung untereinander mehrere Mischwerkzeuge und darunter eine Dispergiervorrichtung gelagert sind,
2 eine der 1 entsprechendea Darstellung einer Ausführungsform einer Mischvorrichtung, die mit der gemäß 1 im wesentlichen übereinstimmt, wobei aber oberhalb der Mischwerkzeuge einzelne Stücke von Schneckengängen oder dergleichen in axialer Richtung untereinander angeordnet sind, die sich jeweils – in Umfangsrichtung gesehen – etwas überdecken sowie
3 einen Querschnitt des Zuführschachtes mit Blick auf die sich etwa überlappenden einzelnen Schneckenabschnitte gemäß 2.
Bei den nachfolgend beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen einer im ganzen mit 1 bezeichneten Mischvorrichtung haben hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmende Teile auch dann übereinstimmende Bezugszahlen, wenn sie etwas unterschiedlich gestaltet sind.
Die Mischvorrichtung 1 gemäß 1 und gemäß 2 dient zum Vermischen von pulver- und/oder körnigen Partikeln oder dergleichen rieselfähigen Feststoffen mit wenigstens einer Flüssigkeit. Dabei ist ein im wesentlichen vertikaler und etwa zentraler Zuführschacht 2 für die Feststoffe vorgesehen, der von oben her in eine Mischkammer 3 mündet, in welcher um eine vertikale Achse oder Welle 4 rotierende Mischwerkzeuge 5 und 6 angeordnet sind. Die Mischkammer 3 hat außerdem eine noch näher zu beschreibende, im ganzen mit 7 bezeichnete Flüssigkeitszufuhr, damit in der Mischkammer 3 Feststoffe und Flüssigkeit vermischt werden können.
In beiden Ausführungsbeispielen ist vorgesehen, daß die Mischwerkzeuge 5 als in vertikaler Förderrichtung der Feststoffe von oben nach unten wirksame Flügel ausgebildet sind bzw. derartige Flügel aufweisen, die dazu gegenüber einer vertikalen Ebene etwas schrägstehen, aber auch bei vertikaler Anordnung durch die Schwerkraft auch in vertikaler Richtung nach unten wirksam sind. Die Flüssigkeitszufuhr zu dem Mischraum 3 erfolgt in einem oberen Bereich schräg und in tieferliegenden Bereichen radial und horizontal von der Seite her und führt in den Förderbereich der Mischwerkzeuge 5 und 6.
Dabei erkennt man in beiden Ausführungsbeispielen jeweils mehrere Flüssigkeitszuführungen 8 und 9 in Form von Bohrungen, die von der eigentlichen Flüssigkeitszufuhr 7 in noch zu beschreibender Weise gespeist werden. Gleichzeitig wird deutlich, daß der Bereich oberhalb der Mischwerkzeuge 5 und 6 von einer Flüssigkeitszufuhr frei ist, denn selbst die in axialer Richtung am weitesten oben befindlichen Flüssigkeitszuführungen 8 münden in die Mischkammer 3 unterhalb von deren oberster Begrenzung 10. In die Mischkammer 3 eintretende Flüssigkeit wird also von den Mischwerkzeugen 5 und 6 erfaßt und in Richtung der Schwerkraft, also abwärts bewegt, so daß sie nicht in den trockenen Bereich des Zuführschachtes 2 spritzen und dort zu Verklumpungen der Feststoffe führen kann.
In der Mischkammer 3 sind jeweils mehrere, etwa propellerartig ausgebildete, Mischflügel 6a und 5a axial untereinander angeordnet und die Flüssigkeitszuführung 8 zumindest zu dem obersten Mischwerkzeug 5 ist radial und gleichzeitig von außen nach innen schräg von oben nach unten gerichtet, so daß ein Eintritt von Flüssigkeit in den Zuführschacht 2 auch im Bereich der oberen Begrenzung 10 der Mischkammer 3 praktisch ausgeschlossen ist.
Im Bereich der in axialer Richtung unterhalb des obersten Mischwerkzeuges 5 befindlichen weiteren Mischwerkzeuge 6 sind die Flüssigkeitszuführungen 9 oder Zuführdüsen radial und horizontal von außen nach innen insbesondere zur Mitte der Vorrichtung und der Mischkammer 3 hin gerichtet. In diesem Bereich besteht kaum noch eine Gefahr, daß Flüssigkeit auch vertikal nach oben gelangt, zumal sich darüber noch das oberste Mischwerkzeug 5 befindet. Die Mündungen der Flüssigkeitszuführungen 8 und 9 sind dabei jeweils unterhalb der obersten Kante des oder der Mischwerkzeuge 5 und 6 angeordnet, so daß sie bei entsprechender Drehrichtung den auf sie treffenden Flüssigkeitsstrahl nach unten ablenken. Der in 1 und 2 im mittleren Bereich von seiner Stirnseite her sichtbare Mischflügel 6a wird dabei aufgrund der Drehung der Achse 4 von rechts nach links bewegt, so daß seine Unterseite 6b die auftreffende Flüssigkeit nach unten umlenkt, gleichzeitig aber natürlich mit den Feststoffteilchen vermischt. Da mehrere Mischwerkzeuge 5 und 6 in axialer Richtung untereinander angeordnet sind, ergibt sich trotz dieser Ablenkung der Flüssigkeit nach unten hin eine intensive Vermischung.
Dabei sind in axialer Richtung auch mehrere Flüssigkeitszuführungen 8 und 9 untereinander angeordnet, was der axialen Anordnung mehrerer Mischwerkzeuge 5 und 6 untereinander etwa entspricht, wobei allerdings in den Ausführungsbeispielen untereinander nun jeweils drei Bereiche mit Flüssigkeitszuführungen 8 und 9, aber vier Mischwerkzeuge 5 und 6 vorgesehen sind. Dabei liegen jeweils am Umfang des Mischbereiches der Mischkammer 3 mehrere Zuführöffnungen 8 und 9 jeweils auf gleicher Höhe, so daß in axialer Richtung untereinanderliegende Ringbereiche mit jeweils mehreren auf gleicher Höhe befindlichen Flüssigkeitszuführungen 8 und 9 gebildet sind. Somit strömt die Flüssigkeit von mehreren Seiten und in unterschiedlichen Höhen gleichzeitig in die Mischkammer 3 ein und kann dort mit Hilfe der Mischwerkzeuge 5 und 6 intensiv mit dem von oben zugeführten Trockenmaterial vermischt werden.
Die Mischkammer 3 hat dabei eine sie außenseitig umschließende, relativ dicke Wandung 11 mit Öffnungen 8 und 9 als Flüssigkeitszuführungen und an der Außenseite dieser Wandung 11 erkennt man einen abgeschlossenen Ringraum 12, der seinerseits mit Abstand zu der Wandung 11 ebenfalls durch eine Wand 13 begrenzt ist. In diesen außerdem natürlich auch nach oben und unten abgeschlossenen Ringraum 12 mündet eine zu der Flüssigkeitszufuhr 7 gehörende Flüssigkeitsleitung 14, die dabei als Druckleitung ausgebildet ist und in der vor der Mündung in den Ringraum 12 eine Druckpumpe 15 angeordnet ist, die den erforderlichen Flüssigkeitsdruck vor allem in dem Ringraum 12 erzeugt, so daß die Flüssigkeit mit einer entsprechenden Strömungsgeschwindigkeit durch die Flüssigkeitszuführungen 8 und 9 oder dort eventuell sogar noch angeordnete Düsen in die Mischkammer 3 eingespritzt wird.
Damit der Zuführschacht 2 und die Mischkammer 3 noch besser voneinander getrennt und der Zuführschacht 2 gegenüber Flüssigkeit abgeschirmt wird, ist in beiden Ausführungsbeispielen oberhalb der Mischwerkzeuge 5 und oberhalb der Mischkammer 3 zwischen den Mischwerkzeugen 5 und dem Zuführschacht 2 eine in Zuführrichtung der Feststoffe, also vertikal nach unten wirkende Förderschnecke 16 angeordnet, die den im wesentlichen trockenen Zuführschacht 2 also von dem nassen Mischbereich der Mischkammer 3 trennt, so daß trotz des abwärts strömenden Feststoffes keine Flüssigkeit in den Zuführschacht 2 gelangen kann, selbst wenn innerhalb der Mischkammer 3 ein erhöhter Druck und eine starke Verwirbelung stattfindet. Die Förderschnecke 16 füllt diesen Zuführbereich auch in axialer Richtung so vollständig aus und bewirkt eine zwangsweise Abwärtsbewegung, daß auch gegen ihre Unterseite hochspritzende Flüssigkeit dieses Hindernis nicht überwinden kann.
Während im Ausführungsbeispiel gemäß 1 eine mehrgängige Förderschnecke vorgesehen ist, ist im Ausführungsbeispiel gemäß 2 und 3 die Förderschnecke 16 gewissermaßen unterbrochen, besteht also aus einzelnen Schneckengangstücken 16a, die in axialer Richtung, übereinander und gemäß 3 in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind und zwischen denen axiale Zwischenräume 17 frei sind, die jedoch – in axialer Richtung gesehen – verschlossen sind, weil sich die Schneckengangstücke 16a in dieser Richtung gesehen gemäß 3 jeweils etwas überdecken und überlappen. Somit wird trotz dieser Unterbrechungen ein im wesentlichen gegen ein Hochspritzen von Flüssigkeit dichter Abschluß erreicht, der aber trotzdem die trockenen Feststoffe von oben nach unten durchläßt und unter Umständen erforderlichenfalls sogar zwangsweise abwärts fördert.
In beiden Ausführungsbeispielen ist die Förderschnecke 16 koaxial auf einer Fortsetzung der als Antriebswelle dienenden Achse 4 für die Mischwerkzeuge 5 und 6 angeordnet, so daß sie mit demselben Antriebsmotor 18 in Rotation versetzt wird, mit welchem auch die Mischwerkzeuge 5 und 6 angetrieben werden. Die Drehrichtung ist dabei so gewählt, daß die Förderschnecke 16 in vertikaler Richtung abwärts fördert.
Der Antriebsmotor 18 für die Mischwerkzeuge 5 und 6 und somit auch die Förderschnecke 16 ist dabei unterhalb der Mischkammer 3 angeordnet, so daß die Achse 4 nicht den Zuführschacht 2 beeinträchtigt oder teilweise ausfüllt.
In beiden Ausführungsbeispielen erkennt man außerdem im oberen Bereich des Zuführschachtes 2 für die Feststoffe eine etwa horizontal angeordnete Dosierschnecke 19, mit welcher die Feststoffe in der richtigen Menge für die gewünschte Mischung dosiert und dem Zuführschacht 2 zugeführt werden.
Die Verbindung des vertikalen Zuführschachtes 2 mit der Mischkammer 3 und einem an deren Oberseite hochstehenden Stutzen 20 ist in beiden Ausführungsbeispielen luftdicht durch eine umlaufende Manschette 21 abgeschlossen. Somit kann an dieser Stelle keine zusätzliche Luft in die Mischung eingetragen werden. Dabei erweist sich die Förderschnecke 16 zusätzlich als vorteilhaft, wenn oberhalb von ihr ein gewisser Stau an Werkstoff bewirkt wird, von welchem die Förderschnecke 16 jeweils etwa so viel Material nach unten bringen kann, wie von der Dosierschnecke 19 zugeführt wird. Ein derartiger oberhalb der Förderschnecke 16 auf dieser befindlicher Stau an Trockenmaterial vermindert noch weiter den Zutritt von Luft zu der Mischung.
Unterhalb des Mischraumes oder der Mischkammer 3 bzw. unterhalb der Mischwerkzeuge 6 erkennt man noch koaxial auf der gleichen Achse 4 eine Dispergiereinrichtung 22, mit welcher die Mischung noch stärker intensiviert werden kann, bevor sie die Mischvorrichtung 1 an einem Auslaß 23 verläßt.
Die Mischvorrichtung 1 dient zum Vermischen von Trockenmaterial oder rieselfähigen Feststoffen mit wenigstens einer Flüssigkeit, wobei die Feststoffe durch einen vertikalen, etwa zentralen Zuführschacht 2 zu einer Mischkammer 3 geleitet werden, in der um eine vertikale Achse 4 rotierende Mischwerkzeuge 5 und 6 und seitliche Flüssigkeitszuführungen 8 und 9 vorgesehen sind. Damit die Flüssigkeit von der Mischkammer 3 nicht in den Zuführschacht 2 zurückspritzen und dort zu Verklumpungen führen kann, können entweder das oder die Mischwerkzeuge 5 als in vertikaler Förderrichtung der Feststoffe von oben nach unten wirksame Flügel ausgebildet sein oder derartige Flügel aufweisen oder es kann oberhalb der Mischwerkzeuge 5 oder der Mischkammer 3 zwischen den Mischwerkzeugen 5 und dem Zuführschacht 2 eine in Zuführrichtung der Feststoffe nach unten wirkende, den dort vorhandenen Querschnitt ausfüllende Förderschnecke vorgesehen sein, die den im wesentlichen trockenen Zuführschacht 2 von dem nassen Mischbereich der Mischkammer 3 trennt und abschirmt oder beide Maßnahmen können kombiniert sein. Dabei ist der Bereich oberhalb der Mischwerkzeuge 5 und 6 von einer Flüssigkeitszufuhr frei.

Claims

Mischvorrichtung zum Vermischen eines pulverförmigen und/oder körnigen Feststoffs mit einer Flüssigkeit mit einem Zuführschacht (2) für den Feststoff, mit einem Mischraum (3) unterhalb dem Zuführschacht, mit einem um eine vertikale Achse antreibbaren Mischwerkzeug (5, 6) in dem Mischraum und mit mindestens einer Flüssigkeitszufuhr (7), die von der Seite her in den Förderbereich des Mischwerkzeugs gerichtet ist, und mit einer Ableitung (23) aus der Mischkammer für das fertige Gemisch, wobei der Zuführschacht (2) vertikal und etwa zentral verläuft und eine nach unten wirkende Förderschnecke (16) oberhalb des Mischwerkzeugs (5, 6) angeordnet ist, die zumindest teilweise in den Zuführschacht (2) hineinreicht und den im wesentlichen trockenen Zuführschacht (2) von dem nassen Mischbereich trennt, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischwerkzeuge (5, 6) Flügel aufweist, die den Feststoff von oben nach unten fördern, daß unterhalb des Mischraumes (3) eine koaxial auf der gleichen Achse (4) angeordnete Dispergiereinrichtung (22) angeordnet ist, daß die das oder die Mischwerkzeuge enthaltende Mischkammer (3) eine sie umschließende Wandung (11) mit Öffnungen als Flüssigkeitszuführungen (8, 9) hat und daß an der Außenseite dieser Wandung (11) ein einziger abgeschlossener Ringraum (12) vorgesehen ist, in den eine Flüssigkeitsleitung (14), nämlich eine Druckleitung mündet, und daß in axialer Richtung mehrere Flüssigkeitszuführungen (8, 9) untereinander angeordnet sind und daß jeweils am Umfang des Mischbereiches mehrere Zuführöffnungen insbesondere auf gleicher Höhe liegen, so daß in axialer Richtung untereinanderliegende Ringbereiche mit jeweils mehreren Flüssigkeitszuführungen angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere etwa propellerartig ausgebildete Mischflügel (6a) und Mischwerkzeuge axial untereinander angeordnet sind und die Flüssigkeitszuführung (8) zumindest zu dem obersten Mischwerkzeug (5) radial und insbesondere gleichzeitig von außen nach innen schräg von oben nach unten gerichtet und/oder eine Umlenkung für die Flüssigkeit in eine zumindest schräg abwärts gerichtete Strömungsrichtung vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der in axialer Richtung unterhalb eines obersten Mischwerkzeuges (5) befindlichen weiteren Mischwerkzeuge (6) angeordnete Flüssigkeitszuführungen (9) oder Zuführdüsen radial und horizontal von außen nach innen, insbesondere zur Mitte der Vorrichtung hin, gegebenenfalls auch zusätzlich schräg nach unten, gerichtet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen der Flüssigkeitszuführungen (8, 9) jeweils unterhalb der obersten Kante des oder der Mischwerkzeuge (5, 6) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckleitung (14) für die Flüssigkeit vor ihrer Mündung in den Ringraum (12) eine Druckpumpe (15) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (16) unterbrochen ist und aus in axialer Richtung übereinander und in Umfangsrichtung gegeneinander versetzten Schneckengangstücken (16a) besteht, zwischen denen axiale Zwischenräume frei sind.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schneckengangstücke (16a) in axialer Richtung gesehen jeweils überdecken.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (16) koaxial auf einer Fortsetzung der Achse (4) für die Mischwerkzeuge (5, 6) angeordnet und von dem Antriebsmotor (18) für die Mischwerkzeuge (5, 6) mit antreibbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (18) für die Mischwerkzeuge (5, 6) unterhalb der Mischkammer (3) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Bereich des Zuführschachtes (2) für die Feststoffe eine insbesondere etwa horizontal angeordnete Dosierschnecke zum Zuführen und Dosieren der Feststoffe mündet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des vertikalen Zuführschachtes (2) mit der Mischkammer (3) luftdicht abgeschlossen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die oberhalb der Mischkammer (3) angeordnete Förderschnecke in den Zuführschacht nach oben verlängert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Mischraum in axialer Richtung von oben nach unten konisch erweitert und die radiale Erstreckung der Mischwerkzeuge insbesondere entsprechend zunimmt.