DE2527359A1 - Mixer for powdered and granular materials - utilising combined fluidisation and mechanical stirring - Google Patents
Mixer for powdered and granular materials - utilising combined fluidisation and mechanical stirringInfo
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Abstract
Description
Vorrichtung zum wischen und Behandeln von pulverförmigem und körnigem Gut Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen und Behandeln von pulverförmigem und körnigem Gut mittels Druckgas und einer mechanisch angetriebenen Mischvorrichturg, mit einem stehenden zylindrischen Mischbehälter, der einen Einlass für das zu mischende Gut ud einen Aus last für das Mischgut sowie einen Flachboden aufweist.Device for wiping and treating powdery and granular Good The invention relates to a device for mixing and treating powdery and granular material by means of compressed gas and a mechanically driven mixing device, with a standing cylindrical mixing container, which has an inlet for the material to be mixed Good ad capacity for the mix and a flat bottom.
Es sind bereits verschiedene Mischvorrichtungen bekannt, die durch Einführen von Druckluft in den Mischbehälter den Mischeffekt erzeugen. Die Pressluft wird entweder durch Sinterboden oder durch geric@ te Diiaen eingeführt. There are already various mixing devices known by Introducing compressed air into the mixing container will create the mixing effect. The compressed air is introduced either through sintered soil or through geric @ te diiaen.
Während bei Mischern mit Sinterböden mit Drücken etwa bis 10000 mm Wassersäule gemischt wird, sind bei Mischern mit gerichteten Luftstrählen bedeutend höhere Drücke, zwischen 5 und 50 atü, erforderlich. Hierbei entstehen an den Düsenmündungen Luftaustrittsgeschwindigkeiten bis Uber Schallgeschwindigkeit. While in mixers with sintered bottoms with pressures up to about 10000 mm Column of water is mixed are important in mixers with directional air jets higher pressures, between 5 and 50 atmospheres, required. This occurs at the nozzle mouths Air outlet velocities up to above the speed of sound.
Mischer mit Sinterböden haben den Nachteil, dass bei unterschiedlichen Mischgütern, wie z.B. Bleistaub und Russ, oder unterschiedlichen Körnungen, z.B. staubartige und körnige Produkte, kein einwandfreies Mischen erreicht werden kann.'Es kann sogar vorkommen, dass eine Sortierung des Gutes stattfindet, wobei die groben Teile auf dem Sinterboden bleiben und die feinen Teile nach oben entweichen. Als weiterer'Nachteil sei erwähnt, dass die eingeführte Luft über sich im Gut bildende Kanale entweicht, so dass das nicht erfasste Produkt zusammenballt und sich nicht mehr mischen lässt. Mixers with sintered bottoms have the disadvantage that with different Mixed goods, such as lead dust and soot, or different grain sizes, e.g. dusty and granular products, no proper mixing can be achieved.'Es it can even happen that a sorting of the goods takes place, whereby the rough Parts remain on the sinter base and the fine parts escape upwards. as Another disadvantage should be mentioned that the introduced air forms over itself in the material Channel escapes, so that the product that is not captured clumps together and not lets mix more.
Es ist auch bereits bekannt, zum Mischen und homogenisieren trockener pulveriger Stoffe in einen Mischbehälter Druckluft durch einen Sinterboden einzuführen und das Mischgut gleichzeitig durch mechanisch angetriebene Mischflügel in Bewegung zu halten deutsche Auelegeschrift No. 1.027.966). Eine solche Vorrichtung ist allerdings nur für ganz trockenes, feinpulveriges Gut verwendbar. It is also already known to mix and homogenize drier To introduce powdery substances into a mixing container, compressed air through a sintered bottom and the mix is simultaneously in motion thanks to mechanically driven mixing blades to keep German Auelegeschrift No. 1,027,966). Such a device is, however Can only be used for very dry, finely powdered goods.
Bei Mischern mit gerichteten Luftstrahlen, bei denen die Luft mit hoher Geschwindigkeit eingeführt wird, kann auch ein Mahleffekt am Düsenaustritt erfolgen, so dass eine Strukturveranderung des Mischgutes verursacht werden kann. For mixers with directed air jets, where the air with is introduced at high speed, there can also be a grinding effect at the nozzle outlet take place so that a structural change in the mix can be caused.
Der Energiebedarf für die Erzeugung der Pressluft ist sehr hoch und laufende Wartungsarbeiten an den Vorrichtungen sind unumgänglich. Die Behälterwande sind starkem Verschleiss ausgesetzt. Die Filter, die zum Entweichen der Luft eingesetzt sind, werden äusserst stark-beaufschlagt.The energy requirement for generating the compressed air is very high and ongoing maintenance work on the devices is essential. The container walls are exposed to heavy wear. The filters used to escape the air are used, are extremely strong-acted upon.
Ferner sind aufwendige Installationen, z.B. von Kompressoren, Kesseln in denen die Luft gespeichert wird, und Hochdruckleitungen erforderlich. Furthermore, there are complex installations, e.g. of compressors, boilers in which the air is stored and high pressure lines are required.
Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile der bekannten Mischvorrichtungen zu beheben. The invention aims to overcome these disadvantages of the known mixing devices to fix.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung zum Mischen und Behandeln von pulverförmigem und körnigem Gut zu schaffen, die einen möglichst geringen Energiebedarf, einen kleinen Verschleiss und minimale Anforderungen an die Wartung stellt. It is the object of the invention to provide a device for mixing and treating to create powdery and granular goods that require the lowest possible energy, low wear and tear and minimal maintenance requirements.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass direkt oberhalb des Flachbodens des Mischbehälters eine rotierende Nabe angeordnet ist, an der mindestens ein im Querschniit angenähert dachförmiger Mischflügel derart befestigt ist, dass zwischen dem Flachboden und den Wandteilen des Mischflügels ein sich von der Nabe bis zur zylindrischen Aussenwand des Mischbehälters erstreckender Hohlraum vorhanden ist, und dass Zufuhrkanäle zum Einführen von Druckgas durch die Nabe in diesen Hohlraum vorgesehen sind, wobei zwischen der Nabe und den Wandteilen des Mischflügels und den benachbarten Behälterwandteilen ein Spalt vorgesehen ist, um den Austritt von Druckgas in den Mischbehälter längs des ganzen Mischflügels von der Nabe bis zur zylindrischen Wand zu ermöglichen. The device according to the invention is characterized in that A rotating hub is arranged directly above the flat bottom of the mixing container is on which at least one roof-shaped mixing blade approximated in cross-section is attached that between the flat bottom and the wall parts of the mixing paddle one extending from the hub to the cylindrical outer wall of the mixing container Cavity is present, and that supply channels for introducing pressurized gas through the Hub are provided in this cavity, between the hub and the wall parts there is a gap between the mixing paddle and the adjacent container wall parts, around the escape of pressurized gas into the mixing container along the entire mixing blade from the hub to the cylindrical wall.
Durch diese Ausbildung wird erreicht, dass das eingefüllte Material nur an den Stellen fluidisiert wird, wo sich gerade der oder die Mischflügel befinden. Setzt man nun durch einen Antriebsmotor die Mischflügel in Betrieb, so wird der gesamte Inhalt gezielt fluidisiert. Es erfolgt somit ein schnelles und intensives Mischen. Das Mischen wird durch das Hochströmen des Gutes an der Vorderseite des Mischflügels und das Absinken in den Hohlraum, der hinter dem Flügel entsteht erzielt. Dadurch werden sowohl schwere als auch leichte, feine und grobkörnige Produkte gut gemischt, ohne dass eine Klassifizierung eintritt, wie diese bei Sinterböden entstehen kann. Das an den Mischflügeln austretende Druckgas, z.B. Luft, erzeugt unmittelbar an den Flächen der Flügel ein Luftkissen, so dass durch die Drehbewegung keinerlei Beschädigung des zu mischenden Gutes entsteht. Die Geschwindigkeit der Mischflügel kann je nach Behätergrösse festgelegt werden und von 5 bis 30 Umdrehungen pro Minute betragen. This training ensures that the filled material is only fluidized at the points where the mixing blade or blades are located. If you now put the mixing blades into operation by a drive motor, the entire content fluidized in a targeted manner. There is thus a quick and intensive one Mix. The mixing will by the flowing up of the goods on the Front of the mixing paddle and sinking into the cavity behind the paddle arises achieved. This makes them both heavy and light, fine and coarse-grained Products are mixed well without a classification, as is the case with sintered floors can arise. The compressed gas exiting at the mixing blades, e.g. air, is generated an air cushion directly on the surfaces of the wings, so that by the rotary movement there is no damage whatsoever to the material to be mixed. The speed of the Mixing blades can be set depending on the size of the container and from 5 to 30 revolutions per minute.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes zeigt, näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung in Schematischer Darstellung, Fig. 2 einen Axialschnitt durch den unteren Teil der Vorrichtung in grösserem ,tasstab, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 2, und Fig. 4a und 4b eine schematische Darstellung der Luftströmungen im Mischbehälter in zwei zueinander senkrechten Stellungen der Mischflügel. The invention is based on the drawing, which shows an embodiment of the subject matter of the invention shows, explained in more detail. 1 shows a side view of the device in a schematic representation, FIG. 2 shows an axial section through the lower part of the device in a larger scale, Fig. 3 is a section along the line III-III in Fig. 2, and Figs. 4a and 4b show a schematic representation of the air flows in the mixing container in two mutually perpendicular positions of the mixing blades.
Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Vorrichtung weist einen zylindrischen Mischbehälter 1 auf, der unten durch einen Flachboden 2 abgeschlossen ist. Der Flachboden 2 ist mit der Behälterwand ia längs Flanschen 3 verschraubt. The device shown in Figs. 1 to 3 has a cylindrical Mixing container 1, which is closed at the bottom by a flat bottom 2. The flat bottom 2 is screwed to the container wall along the flanges 3 in general.
Der Flachboden 2 weist eine zentrale Oeffnung auf, in die ein starkwandiges Rohr 5 eingesetzt ist, das mittels eines Flansches 5a an einem Verstärkungsflansch 6 des Flachbodens 2 festgeschraubt ist. Der in den Behälter 1 hineinragende Teil des Rohres 5 weist mehrere Ouerbohrungen 7 auf. Am aus dem Behälter 1 herausragenden Teil des Rohres 5 ist ein Rohrstutzen 8 angeschweisst, der mit einer durch einen Pfeil A angedeuteten Druckluftquelle verbunden ist, die einen Druck von etwa 10000 mm Wassersäule erzeugt.The flat bottom 2 has a central opening into which a thick-walled Tube 5 is inserted, which by means of a flange 5a on a reinforcing flange 6 of the flat bottom 2 is screwed tight. The part protruding into the container 1 of the tube 5 has a plurality of cross bores 7. At the from the container 1 protruding part of the pipe 5 is a pipe socket 8 welded with a compressed air source indicated by an arrow A is connected, the one Pressure of about 10,000 mm water column generated.
Im Rohr 5 ist eine Antriebswelle 9 in Lagern 10 drehbar gelagert. Sie wird durch einen nicht dargestellten Elektromotor in Richtung des Pfeiles 6 angetriaben. Am oberen Ende des Rohres 5 ist ein Deckel angebracht. Zwischen diesem und dem Flachboden 2 ist ein zylindrischer Ring 12 aus luftdurchlässigem Sintermetall dichtend eingeklemmt. A drive shaft 9 is rotatably supported in bearings 10 in the tube 5. It is driven in the direction of arrow 6 by an electric motor (not shown) driven. A cover is attached to the upper end of the tube 5. Between this and the flat bottom 2 is a cylindrical ring 12 made of air-permeable sintered metal clamped sealingly.
Mit dem oberen Teil der Welle 9 ist mittels eines Keiles 13b die mechanische Mischvorrichtung 13 drehfest verbunden. Diese setzt sich aus einem Nabenteil und gemäss dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit zwei Mischflügeln 13d zusammen. Der IJaL=nteil weist einen Nabenflansch 13a auf, an dessen Unterseite eine zylindrische Büchse 13c befestigt ist. With the upper part of the shaft 9 is by means of a wedge 13b mechanical mixing device 13 rotatably connected. This consists of a hub part and according to the illustrated embodiment with two mixing blades 13d together. The IJaL = nteil has a hub flange 13a, on the underside of which a cylindrical one Bushing 13c is attached.
Diese trägt die Mischflügel 13d, die aus zwei in spitzem Winkel dachförmig zueinander verlaufenden Wänden 13d' bzw.This carries the mixing blades 13d, which consists of two roof-shaped at an acute angle mutually extending walls 13d 'or
13d" (Fig. 3) bestehen. Zwischen den beiden Wänden und dem Flachboden ist somit ein Hohlraum 15 vorhanden. Die Büchse 13c weist zwischen den Wänden 13d' und 13d" Oeffnungen 13e auf. Zwischen den unteren Kanten der Büchse 13c, der Mischflügel 13d und den Wandteilen 2 bzw. 1a des Behälters 1 ist ein Spalt 16 vorhanden. Auf dem Nabenflansch 13a sitzt eine kegelförmige Verkleidung 13f.13d "(Fig. 3) exist. Between the two walls and the flat bottom a cavity 15 is thus present. The sleeve 13c has between the walls 13d ' and 13d ″ openings 13e. Between the lower edges of the sleeve 13c, the mixing blades 13d and the wall parts 2 and 1a of the container 1, there is a gap 16. on the hub flange 13a has a conical casing 13f.
Der Behälter 1 weist an der Oberseite einen Einfüllstutzen 17 für das zu mischende Gut auf, der während des Betriebes der Vorrichtung durch eine Klappe 18 verschlossen werden kann. An der Unterseite des Behälters 1 befinden sich innerhalb eines Auslauftrichters 19 eine Klappe 14, die z.8. The container 1 has on the top a filler neck 17 for the material to be mixed, which during operation of the device through a flap 18 can be locked. At the bottom of the container 1 are located inside an outlet funnel 19, a flap 14, the z.8.
pneumatisch betätigbar ist. Der Behälter 1 ist oben durch einen Deckel 20 verschlossen, der einen Einsatz 21 mit nur angedeuteten, an sich bekannten Luftfiltern 22 aufweist.is pneumatically operated. The container 1 is at the top by a lid 20 closed, the one insert 21 with only indicated, in itself has known air filters 22.
Im unteren Teil der Seitenwand 1a konnen um den ganzen Umfang verteilt einige Zweistoffdüsen 23 angeordnet sein. Diesen wird durch die Leitung 25 eine Flüssigkeit und durch die Leitung 24 Druckluft zugeführt. In the lower part of the side wall 1a can be distributed around the entire circumference some two-fluid nozzles 23 may be arranged. This is through the line 25 a Liquid and compressed air supplied through line 24.
Oie Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist folgende: Das zu mischende Gut wird durch den Stutzen 17 in den Behälter 1 eingefüllt. Nun wird Druckluft (oder ein Druckgas) mit einem Druck bis zu maximal 10000 mm Wassersäule in den Stutzen 8 eingeführt. Diese strömt durch das Rohr 5, die Oeffnungen 7, den luftdurchlässigen Ring 12 und die Oeffnungen 13e in den Hohlraum 15 der Flügel 13d. Die Druckluft entweicht längs der ganzen Länge der Flügel 13d durch die Spalten 16 und fluidisiert das eingefüllte Gut. Nun werden die Mischflügel in Bewegung gesetzt, so dass der gesamte Inhalt des Behälters gezielt fluidisiert wird, wodurch ein schnelles und intensives Mischen erzielt wird. The operation of this device is as follows: The one to be mixed Well is filled into the container 1 through the nozzle 17. Now compressed air (or a pressurized gas) with a pressure of up to a maximum of 10,000 mm water column in the nozzle 8 introduced. This flows through the tube 5, the openings 7, the air-permeable Ring 12 and the openings 13e in the cavity 15 of the wings 13d. The compressed air escapes along the entire length of the wings 13d through the gaps 16 and fluidizes the filled goods. Now the mixing blades are set in motion so that the the entire contents of the container is fluidized in a targeted manner, which results in a fast and intensive mixing is achieved.
Die Fig. 4a und 4b zeigen die Strömungsverhältnisse innerhalb des Mischbehälters 1 bei der Rotation der Mischflügel 13d anhand von Pfeile. An der Vorderseite der Mischflügel strömt das fluidisierte Gut hoch und fällt an der Rückseite wieder nach unten, wobei gleichzeitig eine intensive Durchwirbelung eintritt. Die in den Behälter 1 bei A eingeführte Pressluft entweicht durch den im Deckel 20 angeordneten Filter 22 und den Einsatz 21 gemäss dem Pfeil C ins Freie. 4a and 4b show the flow conditions within the Mixing container 1 during the rotation of the mixing blades 13d by means of arrows. At the The fluidized material flows up the front of the mixing blades and falls at the rear down again, with an intensive swirl occurring at the same time. the Compressed air introduced into the container 1 at A escapes through the air arranged in the lid 20 Filter 22 and the insert 21 according to the arrow C into the open.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist der vordere Wandteil 13d' gegenüber dem Flachboden 2 weniger stark geneigt als der hintere Wandteil 13d". Die Mischflügel könnten aber auch eine andere dachförmige Ausbildung aufweisen, z.B. mit dem Flachboden 2 ein gleichschenkliges Dreieck bilden, oder die Flügelwand könnte im Querschnitt halbkreisförmig sein. In the embodiment shown, the front wall part 13d ' with respect to the flat bottom 2 inclined less than the rear wall part 13d ″. The mixing blades could also have a different roof-shaped design, e.g. form an isosceles triangle with the flat bottom 2, or the wing wall could be semicircular in cross-section.
Fur gewisse Zwecke, z.B. für die Zufuhr von Aromastoffen bei Waschmitteln, wird durch die Zweistoffdüsen 23 mittels der Druckluft Flüssigkeit in das fluidisierte Trockenprodukt eingesprUht. Es ist möglich, eine vollkommen gleichmässige Benetzung bei geringster Flüssigkeitszufuhr (0,1 %) zu erreichen. For certain purposes, e.g. for adding flavorings to detergents, is fluidized through the two-fluid nozzles 23 by means of the compressed air Sprayed dry product. It is possible to have a completely uniform wetting to be achieved with the lowest fluid intake (0.1%).
Claims (6)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19752527359 DE2527359A1 (en) | 1975-06-19 | 1975-06-19 | Mixer for powdered and granular materials - utilising combined fluidisation and mechanical stirring |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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| DE (1) | DE2527359A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3412000A1 (en) * | 1984-03-31 | 1985-10-10 | Dr. Madaus & Co, 5000 Köln | PNEUMATIC MIXING DEVICE FOR SCHUETTGUETER |
Citations (3)
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| DD69507A (en) * | ||||
| DE1027966B (en) * | 1953-07-29 | 1958-04-10 | Peters Ag Claudius | Process for mixing and homogenizing dry powdery substances, partly pneumatically |
| GB900242A (en) * | 1958-04-30 | 1962-07-04 | Gustav Gruen | Improvements in or relating to a method of and apparatus for mixing pulverulent and/or fine-grain materials |
-
1975
- 1975-06-19 DE DE19752527359 patent/DE2527359A1/en not_active Ceased
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|---|---|---|---|
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