Mischbehälter

Abstract

 Ein Mischbehälter, der ein Gehäuse (10) aus zumindest einem Mantel (12) und einem Boden (14) aufweist, mit einem Rührwerk (20), das in einer in dem Gehäuse (10) befindlichen Suspension eine Strömung erzeugt, und mit einem Auslaß (80) für die Suspension im Boden (14), ist dadurch gekennzeichnet, daß am Boden (14) oder am Mantel (12) in der Nähe des Bodens (14) mindestens ein Stromstörer (60,70,72) angeordnet ist, welcher im Bereich eines Auslasses (50) für Schwergut die vom Rührwerk (20) erzeugte Strömung abschwächt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Mischbehälter, der ein Gehäuse aus zumindest einem Mantel und einem Boden aufweist, mit einem Rührwerk, das in einer in dem Gehäuse befindlichen Suspension eine Strömung erzeugt, und mit einem Auslaß für die Suspension im Boden.

[0002] Bei der Aufbereitung von Leichtverpackungsmaterialien, beispielsweise aus der gelben Tonne oder dem gelben Sack aus der Sammlung des Dualen Systems, werden diese Materialien, wie Folien, Flaschen, Joghurtbecher usw. in einem Pulper oder einem Mischbehälter einem Waschprozeß unterzogen. In der Regel werden die Verpackungsmaterialien nicht sortenrein vorliegen. Es gelangt auch sogenanntes Schwergut in den Pulper, beispielsweise Stahlteile, Glas, Scherben und Schrauben, die bei der Weiterverarbeitung Störungen verursachen würden. Diese Fremdstoffe sollten daher aus dem Pulper ausgeschleust werden.

[0003] Die gleiche Problematik tritt bei unterschiedlichsten Prozessen in der chemischpharmazeutischen Industrie und in der Nahrungsmittelindustrie auf, wo es gilt, aus Suspensionen schwerere Partikel herauszutrennen.

[0004] Aus der US 5 160 609 ist ein Mischbehälter bekannt, in dem eine Suspension aus Wasser und Inhaltsstoffen unter starkem, turbulentem Rühren gemischt wird. Die Strömung entsteht durch ein Rührwerk, wobei ein Strömungsbild erzeugt wird, nach dem die Suspension zentrisch angesaugt und dann zentrifugal nach außen geschleudert wird. Oftmals tritt gleichzeitig noch eine Rotation der Strömung auf. Durch das Rührwerk erfolgt ein hoher Energieeintrag, der unter anderem eine intensive Reibung der verschiedenen Phasen untereinander durch die permanente Umlenkung der Strömung bewirkt. Durch die hohe Reibung und hohe Scherkräfte beim Umspülen der Inhaltsstoffe der Suspension werden insbesondere anhaftende Verunreinigungen abgetrennt. Die Abscheidung dieser Verunreinigungen erfolgt über einen Auslaß am Boden, wobei über ein Absenken der Rotationsbewegung des Rührwerkes versucht wird, die Strömungsgeschwindigkeit zu verringern, so daß Schwergut in den Auslaß gelangt. Diese Vorgehensweise ist nicht sehr effektiv, da praktisch der Waschprozeß dabei unterbrochen wird. Problematisch ist auch eine genaue Selektion zwischen Leicht- und Schwergut. Bei der Bauart des beschriebenen Mischbehälters läßt sich bei einer Drehzahlabsenkung am Boden keine befriedigende Rotationsströmung erreichen, die jedoch erforderlich ist, damit sich das abgesetzte Schwergut um 360° bewegt, um so in den Auslaß und in eine üblicherweise dort befindliche Doppelschleuse zu gelangen. Ein beachtlicher Teil der Prozeßzeit wird für einen solchen Schritt benötigt.

[0005] Die US 5 323 914 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abtrennen von Schwergut aus einer Fasersuspension mit einer Zentrifugalpumpe, die Schwergut zur Peripherie der Innenkammer der Pumpe treibt, wo dieses dann gesammelt werden kann.

[0006] Zum Ablassen des Schwergutes ist es aus der US 4 451 380 bekannt, einen Ultraschallsensor in einem vorbestimmten Abstand vom Auslaß anzuordnen. Wenn die Konzentration an Feststoffen einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, öffnet ein Magnetventil in Antwort auf ein Signal von dem Sensor, der gegenüber Feststoffstücken abgeschirmt ist, damit er störungsfrei arbeitet.

[0007] Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Mischbehälter zur Verfügung zu stellen, mit dem Schwergut effektiv ausgetragen werden kann.

[0008] Diese Aufgabe wird durch einen Mischbehälter nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0009] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß am Boden oder am Mantel in der Nähe des Bodens mindestens ein Stromstörer angeordnet ist, welcher im Bereich eines Auslasses für Schwergut die vom Rührwerk erzeugte Strömung abschwächt. Dies führt dazu, daß die turbulente Strömung im Bereich der Stromstörer stark gestört wird, so daß schwerere Teile nicht mehr turbulent bewegt werden und nach unten absinken. Das Ausschleusen des Schwergut geschieht dabei mit einem relativ hohen Energieeintrag und verlängert somit nicht die Prozeßzeit, da die Rührwerksdrehzahl nicht abgesenkt werden muß. Zudem erfolgt das Ausschleusen der Schwerteile durch Absinken unter Wirkung der Schwerkraft und nicht durch eine Rotationsbewegung am Boden, was die Wirksamkeit beim Abtrennen erhöht. Versuche haben gezeigt, daß sich die Abscheidung des Schwerguts in klarer Flüssigkeit in wenigen Sekunden vollzieht.

[0010] Bevorzugt ist ein Stromstörer am Boden und ein Stromstörer am Mantel festgelegt.

[0011] Vorteilhaft ist, wenn zumindest einer der Stromstörer zum Ändern seiner Lage mechanisch antreibbar ist. Damit läßt sich dessen Wirkung gezielt variieren, so daß beispielsweise die Ausschleusung während des gesamten Prozesses durchgeführt werden kann.

[0012] Dazu ist weiter bevorzugt zumindest einer der Stromstörer im Mantel oder im Boden versenkbar. Es ist auch möglich, den Stromstörer um mindestens eine Achse zu verschwenken, wobei diese Achse horizontal oder vertikal oder geneigt liegen kann, je nach dem welches Strömungsmuster erzielt werden soll.

[0013] Weiter vorteilhaft ist im Bereich zumindest einer der Stromstörer als Käfig ausgebildet, der im Bereich mindestens eines weiteren Stromstörers angeordnet ist. Hierbei handelt es sich um eine Art "Zaun", in dem Schwergut abgesondert werden soll. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Käfig über dem Auslaß vorgesehen und liegt zweckmäßigerweise unterhalb der anderen Stromstörer, wo die Strömung so stark gestört ist, daß sich das Schwergut hier nicht mehr turbulent bewegt und absinkt.

[0014] In dem Käfig kann ein Räumwerkzeug installiert sein, um das abgelagerte Schwergut gezielt zum Auslaß zu transportieren. Die gleiche Wirkung wird mit einer Spülung erreicht, wobei hier auch leichteres Material mit ausgespült wird, was sonst unter Umständen zu Störungen des Betriebes führen könnt. Vorteilhaft ist auch, wenn der Boden zum Auslaß hin geneigt verläuft. Anstatt mit einer Doppelschleuse kann der Auslaß auch mit einer Schnecke ausgestattet sein, welche das Schwergut kontinuierlich austrägt.

[0015] Im folgenden soll die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigt:

Figur 1

eine Längsschnittansicht durch einen Mischbehälter gemäß der vorliegenden Erfindung; und

Figur 2

eine Aufrißansicht des Behälter nach Figur 1.

[0016] Figur 1 zeigt einen Mischbehälter 10, dessen Gehäuse aus einem Mantel 12 und einem einstückig damit ausgebildeten Boden 14 gebildet ist. Weiter ist das Gehäuse 10 durch einen Deckel 16 verschlossen. Im Gehäuse 10 angeordnet ist ein Rührwerk 20, mit einer Rührflügelanordnung 22, die sich um eine vertikale Achse A im Gehäuse 10 dreht. Der Antrieb erfolgt dabei mittels eines Motors 26, der außerhalb des Gehäuses 10 vorgesehen ist, und über einen die Motorwelle und die Rührwerkswelle verbindenden Riemen 24. Im Deckel 16 ist ein Einfüllstutzen 30 für zu waschendes bzw. zu reinigendes Material sowie ein Wassereinfüllstutzen 32 vorgesehen. Material und Wasser werden in solchen Mengen eingefüllt, daß sich eine Suspension mit dem gewünschten Gehalt an Material einstellt. Mittels des Rührwerks 20 und mit Hilfe von Stromstörern 11 (Figur 2) an der Peripherie des Gehäuses 10 wird diese Suspension in eine turbulente Strömung versetzt, die durch die gestrichelt gezeichneten Strömungslinien angedeutet wird. Durch die turbulente Bewegung der Suspension erfolgt die Reinigung des eingebrachten Materials bzw. das Abtrennen von Schwergut.

[0017] Das Schwergut soll durch den Auslaß 50 abgeführt werden. Dieser besteht aus einem Rohr, das im Boden 14 des Gehäusese 10 mündet, und zwar ist zweckmäßigerweise im Mündungsbereich des Auslasses 50 der Boden 14 mit einer Schräge 18 versehen, so daß Schwergut unter der Wirkung der Schwerkraft bevorzugt in Richtung des Auslasses 50 transportiert wird. Das Auslaßrohr 52 ist mit einer Doppelschleuse 54, 56 versehen, die auf übliche Weise betrieben wird.

[0018] Um den Austrag von Schwergut weiter zu verbessern, sind über dem Auslaß 50 ein Stromstörer 70 und 72 angeordnet. Diese bestehen jeweils aus einem gekrümmten Blech, das den Bereich über dem Auslaß 50 strömungsmäßig so abschirmt, daß unter den Stromstörern 70, 72 keine turbulente Strömung mehr auftritt. Schwergut, das zur Peripherie des Gehäuses 10 getragen wird, also an den Mantel 12, tritt unter die Stromstörer 70, 72, fällt dort durch einen über dem Auslaß 50 weiter vorgesehenen Käfig 60 und rutscht dann entlang der Schräge 18 in das Auslaßrohr 52. Der Käfig 60 verhindert dabei, daß unbeabsichtigt Folienstücke oder dergleichenin das Auslaßrohr 52 eintreten und dieses verstopfen. Der Stromstörer 72 kann um eine Achse B oder um eine Achse C (Fig. 2) verschwenkbar ausgestaltet sein. Damit verändert sich der Bereich der turbulenten Strömung, der durch den Stromstörer 72 beeinflußt ist. Es kann auch vorgesehen sein, den Stromstörer 72 zu versenken, beispielsweise in einer Manschette im Boden, was die Einwirkung auf die turbulente Strömung im Gehäuse 10 wieder mehr oder weniger beeinflußt. Hinsichtlich Versenkbarkeit und Schwenkbarkeit können für den Stromstörer 70 die gleichen Maßnahmen getroffen werden, wie für den Stromstörer 72. Der Stromstörer 72 ist in Figur 1 am Boden 14 des Gehäuses 10 festgelegt, der Stromstörer 70 am Mantel 12.

[0019] Figur 2 zeigt eine Aufrißansicht eines Mischbehälters. Die Stromstörer 70, 72 beeinflussen dabei die Strömung im Bodenbereich in einem Winkel von etwa 15°, so daß hier die turbulente Strömung sehr stark abgeschwächt wird, ohne daß eine Rührwerksdrehzahl entsprechend reduziert werden muß. Das Produkt bzw. die Suspension wird durch den Auslaß 80 abgelassen.

Beispiel

[0020] In einem Behälter mit 50 Liter Inhalt mit einer Anordnung der Stromstörer nach Figur 1 war es möglich, Schwergutteile innerhalb von 10 Sekunden zu 90 - 100 % auszuschleusen.

Vergleichsbeispiel

[0021] In einem Mischbehälter ohne Stromstörer gelang eine Ausschleusung von Schwergutteilen von nur 20 % in einer Prozeßzeit von 2 bis 3 Minuten.

[0022] Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

BEZUGSZEICHENLISTE

[0023] 

10

Gehäuse

12

Mantel

14

Boden

16

Deckel

18

Schräge

20

Rührwerk

22

Rührflügelanordnung

24

Riemen

26

Motor

30

Einfüllstutzen für Material

32

Wassereinfüllstutzen

50

Auslaß für Schwergut

52

Auslaßrohr

54, 56

Doppelschleuse

60

Käfig

70, 72

Stromstörer

80

Auslaß für Produkt bzw. Suspension

Ansprüche

1. Mischbehälter, der ein Gehäuse (10) aus zumindest einem Mantel (12) und einem Boden (14) aufweist, mit einem Rührwerk (20), das in einer in dem Gehäuse (10) befindlichen Suspension eine Strömung erzeugt, und mit einem Auslaß (80) für die Suspension im Boden (14), dadurch gekennzeichnet, daß am Boden (14) oder am Mantel (12) in der Nähe des Bodens (14) mindestens ein Stromstörer (60 70, 72) angeordnet ist, welcher im Bereich eines Auslasses (50) für Schwergut die vom Rührwerk (20) erzeugte Strömung abschwächt.

2. Mischbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stromstörer (70) am Mantel (12) und ein Stromstörer (72) am Boden (14) festgelegt ist.

3. Mischbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Stromstörer (70, 72) zum Ändern seiner Lage mechanisch antreibbar ist.

4. Mischbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Stromstörer (70, 72) im Mantel (12) oder im Boden (14) versenkbar ist.

5. Mischbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Stromstörer (70, 72) um zumindest eine Achse verschwenkbar ist.

6. Mischbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Stromstörer als Käfig (60) ausgebildet ist, der im Bereich mindestens eines weiteren Stromstörers (70, 72) angeordnet ist.

7. Mischbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (60) über dem Auslaß (50) vorgesehen ist.

8. Mischbehälter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Käfig (60) ein Räumwerkzeug installiert ist.

9. Mischbehälter nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spülung vorgesehen ist, welche das unter dem Käfig (60) befindliche Material zum Auslaß (50) transportiert.

10. Mischbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (14) zum Auslaß (50) hin geneigt verläuft.

11. Mischbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß eine Schnekke umfaßt, welche das Schwergut kontinuierlich austrägt.

Zeichnung