Mischvorrichtung und Verfahren zum Reinigen derselben

Abstract

 Eine Mischvorrichtung für Trockenstoffe, insbesondere zum Mischen und Abkühlen von Kunststoffen, in deren etwa zylindrischem Mischbehälter (1) zentrisch eine Rührwerkswelle (5) mit Mischflügeln (7), von einem Motor antreibbar angeordnet ist. Das technische Problem betrifft die automatische Reinigung ohne Ausbau der Mischwerkzeuge oder Öffnen des Deckels. An den Mischflügeln (7) sind Luftleitungen (9) angeordnet, die an einen Luftkanal (8) der Rührwerkswelle (5) angeschlossen sind und zu den Mischflügelenden reichen. Die Luftleitungen (9) führen zu Düsenmündungen (10, 13), die auf die Behälterwandung, Bodenwandung, den Deckel sowie die Wände etwaiger Kühleinsätze ausgerichtet sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung für Trockenstoffe, insbesondere zum Mischen und Abkühlen von Kunststoffen, in deren etwa zylindrischen Mischbehalter zentrisch eine Kührwerkswelle mit Mischflügeln von einem Motor antreibbar angeordnet ist.

[0002] Aufgabe der Erfindung ist eine solche Ausbildung einer Mischvorrichtung der genannten Art, daß eine automatische Reinigung ohne Ausbau der Mischwerkzeuge oder öffnen des Deckels möglich ist.

[0003] Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß an den Mischflügeln Luftleitungen angeordnet sind, die an einen Luftkanal der Rührwerkswelle angeschlossen sind und zu den Mischflügelenden reichen, und daß die Luftleitungen zu Düsenmündungen führen, die auf die Behälterwandung, Bodenwandung, den Deckel sowie die Wände etwaiger Kühleinsätze ausgerichtet sind.

[0004] Die Erfindung ermöglicht somit eine intensive Reinigung der Wandungen des Behälters mit Druckluft. Die Reinigung kann im wesentlichen ohne Unterbrechung des Mischbetriebs erfolgen.

[0005] In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß auf den Mischflügeln Rohre mit Düsen sitzen, die an die genannten Luftleitungen angescnlossen sind. Diese Ausbildung gewährleistet, daß die Luftbeblasung aller produktberührten Flächen möglich ist.

[0006] In weiterer Ausbildung betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Reinigen einer Mischvorrichtung der genannten Art.

[0007] Dieses Verfahren zum Reinigen einer Mischvorrichtung ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigung der Innenwände des Mischbehälters bei geschlossenenm Behälter durch Druckluft erfolgen kann.

[0008] Die Reinigung kann also während der Chargenwechselzeiten durchgeführt werden.

[0009] In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß Reinigungsluft bei entleertem Mischbehälter unter Drehung der Mischflügel ausgeblasen wird.

[0010] Ferner sieht die Erfindung vor, daß Reinigungsluft während des Mischvorgangs in periodischen Zeitabständen ausgeblasen wird. Dadurch wird erreicht, daß während des gesamten Mischvorgangs die Wände immer von Mischgut saubergehalten werden, so daß immer ein einwandfreier Wärmeübergang zu den Wärmeaustauschstrecken vorhanden ist. Dieses ist besonders für einen kontinuierlichen Mischbetrieb wichtig.

[0011] Es tritt gleichzeitig eine für die Abkühlung vorteilhafte Re-Fluidisierung des Mischgutes durch die Luftdüsen an den Mischflügeln ein. Diese sind dazu vornehmlich an den äußeren Flügelenden angeordnet, welche bis an die benälterinnenwandung reichen.

[0012] Die Umfangsgeschwindigkeit der Mischflügel allein erzeugt im Mischgut, insbesondere an der Behälterwandung, einen erhöhten Druck, wodurch eine Verdichtung desselben erfolgt, indem mitgeführte Luft zur Behältermitte entweicht und die im Heizmischer durch schnelle Umwälzung eingetretene Fluidisierung fast vollständig wieder rückgängig gemacht wird. Dadurch verschlechtert sich die Fließeigenschaft des Mischgutes und damit die Strömungsgeschwindigkeit in der Grenzschicht zur gekühlten Behälterwandung, was den Wärmeübergang vom Mischgut zur Kühlwandung, insbesondere bei materialbedingt schlecht rieselfähigem Produkt vermindert und die Kühlleistung entsprechend reduziert.

[0013] Die so im Kühlmischer unerwünscht eintretende Verminderung der Fließeigenschaft kann nicht durch Herabsetzung der Umfangsgeschwindigkeit der Flügel vermieden werden, weil gerade der die Verdichtung des Mischgutes bewirkende Materialdruck infolge hoher Flügelgeschwindigkeit an der Behälterwand erforderlich ist, um eine intensive Produktberührung der Kühlfläche zu gewährleisten.

[0014] Durch die Re-Fluidisierung des Mischgutes mit Hilfe der Düsenflügel werden somit gleichzeitig notwendiger Fluidisierungsgrad und erforderlicher Materialdruck sichergestellt.

[0015] Die bekannte Luftkühlung von Mischgut durch Einblasen von Künlluft in einen Mischbehälter, welche über ein Gebläse durch Boden, Wand und Deckel erfolgt, hat demgegenüber den Nachteil, daß große Mengen Luft eingeblasen werden, die über ein entsprechend dimensio- _niertes Filter abzuführen ist, _was seine bekannten Reinigungs- und Luftverschmutzungsprobleme hat.

[0016] Es erfolgt bei derartiger Lufteinblasung praktisch keine Luftspülung und Abreinigung der Kühlfläche während des Kühlvorgangs und nach der Entleerung zur Reinigung. Denn die kinetische Energie der durch ein Gebläse erzeugten Luftströmung ist gering, da ein solches Gebläse in einem Druckbereich arbeitet, der kleiner als 1 bar ist.

[0017] Die große Luftmenge bringt Feuchtigkeitsprobleme im unteren Abkühltemperaturbereich nahe der Raumtemperatur Der Wärmeüpergang zur Kühlfläche des Behäters wird ohne unmittelbare Luftspülung derselben nicht verbessert, so daß der ilirkungsgrad der Mantelkühlung durch das Kühlwasser hierbei nicht günstig beeinflußt wird.

[0018] Die Druckbeblasung nach der Erfindung erfolgt mit einem hohen Druck von 10 bar oder wesentlich mehr. Bei diesem hohen Druck kommt man mit vergleichweise kleinen Luftmengen aus und erzielt trotziem einen hohen Reinigungseffekt.

[0019] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen dargestellt, in denen darstellen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Mischvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform,

Fig. 3 eine dritte Ausführungsform,

Fig. 4 eine ähnliche Ausführungsform wie Fig. 1,

Fig. 5 eine ähnliche Ausführungsform wie Fig. 2 und

Fig. 6 eine ähnliche Ausführungsform wie Fig. 3.

[0020] Die Mischvorrichtung nach Fig. 1 umfaßt einen Mischbehälter 1 mit einer Bodenwandung 2, einer Umfangswandung 3 und einem Deckel 4. Durch die Bodenwandung 2 ist in üblicher Weise eine Rührwerkswelle 5 eingeführt, die eine Nahe 6 mit Mischflügeln 7 aufweist. Die Rührwerkswelle 5 wird von einem nicht dargestellten Antriebsmotor angetrieben.

[0021] Durch die Rührwerkswelle 5 verläuft ein Luftkanal 8, der über eine Stopfbuchse oder dergleichen mit einem Luftdruckaggregat verbunden ist. Der Luftkanal 8 reicht bis in die Nabe 6 und ist mit Luftleitungen 9 verbunden, die sich durch die Mischflügel 7 oder an denselben erstrecken. Die Luftleitungen 9 stehen mit Düsenmündungen 10 in Verbindung. Insbesondere an den Mischflügelenden sind Düsenmündungen 10' vorgesehen. In anderer Weise kann man auch auf die Mischflügel Rohre 11 mit Düsen 12 setzen, die ebenfalls mit den Luftleitungen 9 in Verbindung stehen. An die Luftleitungen 9 sind auch Düsenmündungen 13 angeschlossen, die gegen die Bodenwandung 2 des Mischbehälters 1 gerichtet sind.

[0022] Fig. 1 zeigt den Blasbereich der Düsenmündungen 10. Der Reinigungsbetrieb nach der Erfindung ist bei geschlossenem Deckel 4 möglich. Jeweils während der Chargenwechselzeiten kann Druckluft durch die Luftleitungen 9 und die Düsenmündungen 10 bzw. 13 geblasen werden. Diese Druckluft trifft auf alle Wandungsbereiche des Mischbehälters auf, so daß eine vollständige Reingung der Wandungen möglich ist. Während des Reinigungsvorgangs läßt man die Rührwerkswelle rotieren, damit die Wandungsbereiche vollständig erfaßt werden. Die unter einem hohen Druck ausgeblasene Druckluft hat einen starken Reinigungseffekt, so daß man mit einer geringen Luftmenge auskommt.

[0023] Eine Reinigung ist auch in der Weise möglich, daß während des Mischbetriebs mit Perioden zwischen 1 und 10 sec Dauer jeweils ein kurzer Druckluftimpuls ausgeblasen wird, um die Wandungen kontinuierlich zu reinigen. Die sauberen Wandungen garantieren einen guten und gleichbleibenden Wärmeübergang für den notwendigen Warmeaustausch.

[0024] Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform einer Mischvorrichtung. Innerhalb des Mischbehälters 1 ist eine Ringwandung 14 vorgesehen, die z.B. als Kühlwandung oder als Trennwandung dient. Auch bei dieser Ausbildung ist eine Reinigung im Sinne der Erfindung möglich, wobei die Düsen 12 auch auf die Ringwandung 14 gerichtet sind.

[0025] Fig. 3 zeigt die Anwendung der Erfindung bei einem Mischbehälter 1' mit honrizontal ausgerichteter Rührwerkswelle 5'. In diesem Fall verlaufen die Luftleitungen 20 und 20' innerhalb der Rührwerkswelle 5, in Stützen 15 für die Mischflügel 7' oder in den Mischflügeln 7' selbst. Auch bei dieser Ausführungsform der Erfindung sind Düsenmündungen 10 vorgesehen, die so verteilt sind, da3 eine vollständige Reinigung der wände mit Druckluft möglich ist.

[0026] Fig. 4 zeigt eine der Fig. 1 entsprechende abgewandelte Ausführungsform der Erfindung. Innerhalb der Mischflügel 7 sind Luftleitungen 9 vorgesehen. Diese stehen an den Mischflügelenden mit Rohren 11 in Verbindung, die Düsen 12 aufweisen. Die Rohre 11 sind durch Stützen 16 gehalten. Die Düsen 12 im äußeren Umfangsbereich der Mischflügel dienen insbesondere zur Re-Fluidisierung des Mischgutes. Von der Luftleitung 9 gehen unmittelbar Düsenmündungen 10 aus, deren Blasöffnungen gegen die Rodenwandung gerichtet sind.

[0027] Eine entsprechende Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 5 dargestellt. Dort sind zur Reinigung der Ringwand 14 ebenfalls Rohre 11 mit Düsen 12 vorgesehen

[0028] Fig. 6 zeigt eine Aus führungsform eines Mischbehälters 1 mit horizontaler Rührwerkswelle 5'. Diese ist als Rohlwelle ausgebildet. An die Rührwerkswelle 5' sind radiale Streben 17 angeschlossen, an denen Blasrohre 18 mit Düsen 10 sitzen. Man erreicht auch mit dieser Anargnung eine intensive Peinigungswirkung.

Ansprüche

1. Mischvorrichtung für Trockenstoffe, insbesondere zum Mischen und Abkühlen von Kunststoffen, in deren etwa zylindrischem Mischbehälter zentrisch eine Rührwerkswelle mit Mischflügeln, von einem Motor antreibbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an den Mischflügeln (7) Luftleitungen (9) angeordnet sind, die an einen Luftkanal (8) der Rührwerkswelle (5) angeschlossen sind und zu den Mischflügelenden reichen, und daß die Luftleitungen (9) zu Düsenmündungen (10, 13) führen, die auf die Behälterwandung, Bodenwandung, den Deckel sowie die Wände etwaiger Kühleinsätze ausgerichtet sind.

2. Mischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Mischfliigeln (7) Rohre (11) mit Düsen (12) sitzen, die an die genannten Luftleitungen angeschlossen sind.

3. Verfahren zum Reinigen einer Mischvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigung der Innenwände des Mischbehälters bei geschlossenenm Behälter durch Druckluft erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Reinigunsluft bei entleertem Mischbehälter unter Drehung der Mischflügel ausgeblasen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Reinigungsluft während des Mischvorgangs in periodischen Zeitalastünden ausgeblasen wird.

Zeichnung