Verfahren und Vorrichtung zum Mischen pulverförmiger oder feinkörniger Materialien mit Flüssigkeiten

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Mischen pulverförmiger oder feinkörniger Materialien mit dosierbaren Flüssigkeiten unterschiedlicher Viskosität, wobei der Feststoffanteil einem innerhalb eines Mischbehälters angeordneten, umlaufend angetriebenen Streuteller zugeführt, vom Streuteller über den Streutellerrand zur Gehäuseinnenwand des Mischbehälters in einer Wurfparabel geführt wird und die Flüssigkeit über wenigstens einen zentrisch zum Feststoffstreuteller angeordnet umlaufend angetriebenen Flüssigkeitsverteilteller zur Gehäuseinnenwand abgeschleudert wird, wobei auf dem Weg der Flüssigkeitströpfchen zur Gehäuseinnenwand diese die Wurfparabel der Feststoffpartikelchen durchdringen müssen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Mischen pulverförmiger oder feinkörniger Materialien mit Flüssigkeiten gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

[0002] Geräte zum kontinuierlichen HersteLLen homogener und feinkörniger Mischprodukte aus festen pulverförmigen Stoffen mit einem viskosen Stoff sind bekannt und beispielsweise als sogenannte MeLassiermaschinen im Einsatz. Mit derartigen Melassiermaschinen werden mehlförmige Produkte mit MeLasse und anderen Flüssigkeiten unterschiedlicher Viskosität gleichmäßig angereichert. GLeichzeitig erfolgt eine Dosierung mehrerer Flüssigkeiten, z.B. von Hand, halb- oder vollautomatisch. Derartige Mischprodukte werden in Kraftfutterwerken benötigt. Bei den bekannten Einrichtungen erfolgt die Vermischung der verschiedenen Stoffe über eine Mischschnecke, der der Feststoffanteil und die FLüssigkeit zugeführt wird. Der Kraftaufwand zum Antrieb dieser bekannten Maschinen ist hoch, der Leistungsgrad eingeschränkt, und um ein klumpenfreies Endprodukt zu erzielen, sind hohe Steueraufwendungen und Kontrollmaßnahmen erfordertich.

[0003] Aus der DE-PS 838 593 ist eine gattungsbildende Verfahrensweise und Vorrichtung bekannt. Bei dieser bekannten Verfahrensweise wird der FLüssigkeitsanteil durch eine zentrale Welle unter die Feststoffstreuteller geführt und dann nach oben abgeschleudert. Hierbei trifft also der so erzeugte Flüssigkeitsschleier von unten auf den Feststoffschleier und beide Komponenten werden dann zum äußeren Rand des Mischbehälters geführt. Bei einer solchen Anordnung ist keine vollständige Durchmischung zwischen FLüssigkeit und Feststoff mögLich, da sich der Flüssigkeitsschleier schichtartig an den im wesentlichen horizontal und teilweise nach unten gerichteten Feststoffschleier anlegt. Eine Durchdringung der Flüssigkeit durch den Feststoffschleier ist wohl kaum erreichbar. Eine Zuführung unterschiedlicher Viskosität aufweisender FLüssigkeiten ist bei der bekannten Verfahrensweise und Vorrichtung überhaupt nicht vorgesehen.

[0004] Die Durchmischung, d.h. die innige Mischung zwischen Feststoff und Flüssigkeit, wird mit einer solchen Verfahrensweise und einer solchen Einrichtung nicht in dem angestrebten Umfang erreicht.

[0005] Der Erfindung Liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren nach Anspruch 1 und die gattungsgemäße Vorrichtung nach Anspruch 4 dahingehend zu verbessern, daß der Kontakt der unterschiedlichen Stoffe erhöht und damit die Separationsgefahr erniedrigt, andererseits der Kraftaufwand für die innige Mischung verringert wird und schließlich hohe Flüssigkeitsmengen klumpenfrei dem Feststoff zugesetzt werden können.

[0006] Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Verfahrensmerkmale des kennzeichnenden TeiLes des Hauptanspruches gelöst.

[0007] Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Einrichtung ist durch die kennzeichnenden MerkmaLe des Anspruches 4 charakterisiert.

[0008] Durch diese VorschLäge wird ein Verfahren und ein Gerät geschaffen, das zum kontinuierlichen Herstellen homogener und feinkörniger Mischprodukte aus festen pulverförmigen Stoffen mit einem viskosen Stoff geeignet ist, wobei die beiden Stoffe mit unterschiedlicher Geschwindigkeit in sich kreuzenden Wurfbahnen aufeinandertreffen. überraschenderweise wurde festgestellt, daß gegenüber den bekannten Mischsystemen mit dieser Verfahrensweise und dieser Einrichtung eine Krafteinsparung von über 8₀ % möglich ist und daß aber gleichzeitig bei größerer Leistung in einem Arbeitsgang höhere FLüssigkeitsmengen kLump- und separationsfrei dem Feststoffanteil innig beigemischt werden können.

[0009] VorteiLhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in den Unteransprüchen definiert.

[0010] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Die Zeichnung zeigt dabei in

Fig. 1 schaubildlich und teilweise aufgeschnitten einen Mischbehälter zur Durchführung des Verfahrens und in

Fig. 2 schematisch den Mischvorgang.

[0011] In der Zeichnung ist mit 1 ein MischbehäLter bezeichnet, dem über eine Feststoff-Fördervorrichtung 2 Feststoff zugeführt werden kann, beispielsweise MehL oder mehlartige Produkte. Die in der Kraftfutterindustrie eingesetzten mehlartigen Produkte umfassen Korngrößen von 0,01 bis etwa 2 mm und werden trotz dieser teilweisen GranuLatform noch als mehLartige Produkte bezeichnet.

[0012] Mit 3 ist eine Flüssigkeitsfördervorrichtung bezeichnet, die eine ZufuhrLeitung 4 aufweist, die zu einem Misch- und Speisekopf 5 führt. Von diesem Misch- und Speisekopf 5 wird eine HohLweLLe 6 beschickt, die vorzugsweise zentrisch im MischbehäLter 1 angeordnet ist und an ihrer Außenseite festgelegt mehrere Flüssigkeitsverteilteller 7 trägt. Die Flüsstgkeitsverteilteller 7 sind dabei als flache Kegelstumpfabschnitte ausgebildet, die von ihrer Befestigung an der Welle 6 ab nach außen geneigt sind. In der HohLweLLe 6 sind oberhalb jedes Flüssigkeitsverteiltellers 7 Austrittsöffnungen für die FLüssigkeit angeordnet, wobei in der Zeichnung diese Austrittsöffnung bei 8 erkennbar ist. Sind mehrere Flüssigkeitsverteilteller 7 auf der HohLweLLe 6 übereinander angeordnet, dann können die durch die FLüssigkeitsaustrittsöffnungen 8 gebildeten Querschnitte unterschiedlich sein, so daß sichergestellt ist, daß unabhängig von seiner HöhenLage jeder Flüssigkeitsverteilteller 7 mit einer gleichen FLüssigkeitsmenge beschickt wird. Eine Dosiereinrichtung für unterschiedliche Flüssigkeiten ist in der Zeichnung aus übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt.

[0013] Von unten mündet in den Mischbehälter 1 die Feststoff-Fördervorrichtung 2, die vorzugsweise als Zufuhrschnecke 9 ausgebildet ist, die innerhalb eines Schneckenrohres 1o angeordnet ist. Die eigentliche Schneckenwelle 11 trägt an ihrem oberen Ende einen Streuteller 12, der eine aus der Zeichnung deutlich ersichtliche konkave Form aufweist und über die Schneckenwelle 11 in eine umdrehende Bewegung versetzt wird. Mit 14 ist in der Zeichnung der Antriebsmotor für die ebenfalls umlaufend angetriebene Hohlwelle 6 bezeichnet.

[0014] Vorzugsweise weist der Streuteller 12 eine Umdrehüngsrichtung auf, die entgegengesetzt der Umdrehungsrichtung der Flüssigkeitsverteilteller 7 gerichtet ist. Auch können beide Teller, d.h. der Streuteller 11 und die Flüssigkeitsverteilteller 7, unterschiedliche Geschwindigkeiten aufweisen.

[0015] Der über die Feststoff-Fördervorrichtung 2 zugeführte Feststoffanteil wird durch den umlaufenden Streuteller 2, wie dies besonders deutlich die Fig. 2 zeigt, in Form einer Wurfparabel P vom äußeren Rand des Streutellers 2 zur Gehäuseinnenwand 15 des MischbehäLters 1 geschleudert, wobei der Streuteller 12 so geformt ist, daß eine nach oben und außen gerichtete Wurfparabel P erzielt wird.

[0016] Aus der Zeichnung sowohl in Fig. 1 wie auch in Fig. 2 ist weiterhin ersichtlich, daß die FLüssigkeitsteller 7 innerhalb des so gebildeten Feststoff-Freiraumes innerhalb des Mischbehälters 1 angeordnet sind. Hierdurch werden die von der Außenkante der Flüssigkeitsverteilteller 7 aufgrund der UmLaufbewegung der Flüssigkeitsverteilteller 7 abgeschleuderten FLüssigkeitspartikeLchen nach außen und unten innerhalb des Mischbehälters 1 gezwungen und durchdringen dabei die Wurfparabel P der nach außen, oben und dann nach unten abgeschleuderten FeststoffteiLchen. Dies ist aus Fig. 2 deutlich zu erkennen, wobei in Fig. 2 gestrichelt die Wurfbahn der Feststoffteilchen und punktiert die Wurfbahnen der FLüssigkeitsteiLchen eingezeichnet sind.

[0017] Aufgrund dieser Durchdringung und insbesondere aufgrund der entgegengesetzten Drehrichtung des Streutellers 12 gegenüber dem Flüssigkeitsverteilteller 7 erfolgt ein inniges Berühren aLLer Feststoffteilchen mit aLLen Flüssigkeitsteilchen, wobei, wie dies Fig. 2 auch verdeutlicht, ein doppeltes Durchdringen der FLüssigkeitsteiLchen durch die Wurfparabel P der Feststoffteilchen erzwungen wird. Die so mit FLüssigkeit angereicherten Feststoffteilchen rieseln an der Gehäuseinnenwand nach unten ab und können unten abgezogen werden.

[0018] Um ein Leichtes AbrieseLn des Mischproduktes an der Gehäuseinnenwand sicherzustellen, kann diese entsprechend gleitfähig ausgebildet sein, beispielsweise eine entsprechende Beschichtung aufweisen.

[0019] Die für die Förderung der FLüssigkeit in der Zufuhrleitung 4 erforderlichen Pumpen sind ebenso wie die bereits erwähnten Dosiereinrichtungen aus übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt.

Ansprüche

1. Verfahren zum Mischen pulverförmiger oder feinkörniger Materialien mit Flüssigkeiten, wobei der Feststoffanteil einem innerhalb eines Mischbehälters angeordneten, umlaufend angetriebenen Streuteller zugeführt wird, vom Streuteller über den Streutellerrand zur Gehäuseinnenwand des Mischbehälters abgeschleudert und die Flüssigkeit über einen zentrisch zum Feststoffstreuteller angeordnet umlaufend angetriebenen Flüssigkeitsverteilteller zur Gehäuseinnenwand derart abgeschleudert wird, daß auf dem Weg der FLüssigkeitströpfchen zur Gehäuseinnenwand diese die Feststoffpartikelchen durchdringen, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffanteil von unten durch den Schleier der FLüssigkeitströpfchen mit einer nach oben und anschließend unten gerichteten Wurfparabel (P) geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufrichtung des Feststoffstreutellers entgegengesetzt der UmLaufrichtung des oder der Flüssigkeitsverteilteller ausgerichtet ist.

3. Verfahren wenigstens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffstreuteller und die Flüssigkeitsverteilteller mit unterschiedlicher Geschwindigkeit umlaufend angetrieben werden.

4. Vorrichtung zum Mischen eines pulverförmigen oder feinkörnigen Feststoffes mit einer FLüssigkeit mit einem Mischbehälter (1) mit einer koaxial im MischbehäLter angeordneten Feststoff-Fördervorrichtung (2), mit einem koaxial im MischbehäLter (1) angeordneten, umlaufend angetriebenen, von einer Welle getragenen Feststoffstreuteller (12), der von der Feststoff-Fördervorrichtung (2) beschickt wird, mit einer koaxiat im Mischbehälter (1) angeordneten FLüssigkeitsfördervorrichtung (3), die von oben in den Mischbehälter (1) mündet, mit einem koaxial im MischbehäLter 1 angeordneten, umlaufend angetriebenen und von einer Welle getragenen Flüssigkeitsverteilteller (7), der von der Flüssigkeits-Fördervorrichtung (3) beschickt wird, wobei der Feststoff und die FLüssigkeit derart abgeworfen werden, daß sich ihre Wurfbahnen kreuzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoff-Fördervorrichtung (2) von unten in den MischbehäLter (1) mündet, daß der Flüssigkeitsverteilteller (7) oberhalb des Feststoffstreutellers (12) angeordnet ist, der zur Erzeugung eines nach oben gerichteten Feststoffschleiers nach oben gekrümmt verläuft und daß der FLüssigkeitsverteilteller (7) im Zentrum einer durch den Feststoffstreuteller (12) erzeugten Wurfparabel (P) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoff-Fördervorrichtung (2) als Zufuhrschnecke (9) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffstreuteller (12) mit der Antriebswelle (11) der Zufuhrschnecke (9) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Flüssigkeitsverteilteller (7) zentrisch übereinander angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Flüssigkeitsverteilteller (7) von einer Welle getragen werden, die als Hohlwelle (6) ausgebildet ist und durch die die FLüssigkeit der Oberfläche des oder der Flüssigkeitsverteilteller (7) zufließt.

9. Vorrichtung zumindest nach Anspruch 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung mehrerer Flüssiakeitsverteilteller (7) die jeder Telleroberseite zugeordnete Austrittsöffnung (8) für die Flüssigkeit aus der HohLweLLe (6) in Abhängigkeit der Höhe der Verteilteller (7) unterschiedlich groß gewählt ist.

1₀. Vorrichtung zumindest nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der die FLüssigkeit führenden Zufuhrleitung (4) und der aLs HohLweLLe (6) ausgebildeten FLüssigkeitszuleitung ein Misch- und Speisekopf (5) eingeschaltet ist.

11. Vorrichtung zumindest nach Anspruch 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (6) mit einem eigenen Antriebsmotor (14) versehen ist.

12. Vorrichtung zumindest nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Flüssigkeitsverteilteller (7) als flache Kegetstumpfabschnitte ausgebildet sind, deren äußerer Umfangsrand etwa mit der Vertikatprojektion der äußeren Umfangswand des Feststoffstreutellers (12) fluchtet.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung des Mischbehälters (1) kunststoffbeschichtet ist.

Zeichnung