DE2063326C3 - Vorrichtung für das Durchwirken eines oder mehrerer Stoffe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Durchwirken eines oder mehrerer Stoffe, bestehend aus einem Gefäß und mindestens einem Rührglied, welches sich, mit seinem unteren Ende exzentrisch zur Mittelachse des Gefäßes bis in die Nähe des Gefäßbodens erstreckt und dessen oberes Ende drehbar am Außenende eines Dreharmes gelagert ist, sowie aus einer Antriebsvorrichtung, welche das Rührglied um seine Längsachse sowie gleichzeitig über den Dreharm um die Mittelachse des Gefäßes in Umlauf bringt.

Vorrichtungen dieser Art sind in der Mischtechnik an sich bekannt. Bei einer bekannten Vorrichtung (GB-PS 33 430) sind in einem konisch sich nach unten verjüngenden Gefäß mindestens zwei schräg zur Mittelachse des Gefäßes verlaufende schneckenförmige Rührglieder vorgesehen, die durch eine entsprechende Antriebsvorrichtung so angetrieben werden, daß sie um die Mittelachse des Gefäßes und gleichzeitig auch um ihre Längsachsen umlaufen.

Weiterhin ist eine Vorrichtung bekannt (US-PS 67 695), bei der ein einziges schräg zur Mittelachse des Gefäßes angeordnetes schneckenförmiges Rührglied vorgesehen ist, welches ebenfalls gleichzeitig um die Mittelachse des Gefäßes und um die eigene Längsachse umläuft Das untere Ende dieses Rührgliedes reicht bis zur Mitte des Gefäßbodens und ist dort im Bereich seines unteren Schneckenendes über eine Gelenkverbindung an dem oberen Ende einer weiteren Schnecke befestigt, welche Teil eines im Gefäßboden um die Mittelachse des Gefäßes drehbaren Antriebsgliedes ist, welches das Rührglied über die Gelenkver-

bindung um seine Längsachse rotierend antreibt. Konzentrisch zu dieser weiteren Schnecke ist zum Zuführen eines Zusatzstoffes ein Injektionsrohr vorgesehen, dessen Auslaßende sich unmittelbar gegenüber dem unteren Ende des Rührgliedes befindet. Diese

j₅ bekannte Vorrichtung weist vor allem den Nachteil auf, daß durch das Antriebsglied bzw. durch die zusätzliche Schnecke dieses Antriebsgliedes wertvoller Raum für das Rührglied verlorengeht und daß außerdem der über das Injektionsrohr zugeführte Zusatzstoff sofort voll von dem Mischgutstrom des Rührgliedes erfaßt wird. ohne daß zuvor eine Verwirbelung bzw. Vermischung des Zusatzstoffes in bzw. mit dem im Gefäß befindlichen Stoff erfolgt, wodurch eine feine Verteilung des Zusatzstoffes in dem im Gefäß befindlichen Stoff überhaupt nicht möglich ist oder aber nur nach sehr langer Mischzeit erreicht werden kann. Dieser Nachteil ist besonders ausgeprägt, falls ein flüssiger Zusatzstoff über das Injektionsrohr zugeführt wird, da dieser Stoff unvermeidlich größere oder kleinere Klumpen in dem im Gefäß befindlichen Stoff bildet.

Weiterhin ist eine Vorrichtung bekannt (DT-AS 10 65 698), die ebenfalls aus einem Gefäß sowie aus einem um die Mittelachse des Gefäßes und gleichzeitig um die eigene Längsachse umlaufenden, schneckenförmigen Rührglied besteht. Um Klumpenbildungen im Mischgut beim Zuführen von flüssigen Zusatzstoffen zu vermeiden, ist bei dieser bekannten Vorrichtung im unteren Bereich des Gefäßes an der Gefäßaußenwand ein Homogenisierwerkzeug vorgesehen, welches im wesentlichen aus einer umlaufenden Scheibe besteht, die mit einer Vielzahl von quer zur Scheibenoberfläche angeordneten Stiften versehen ist. Da die Homogenisierungsvorrichtung an der Seitenwand des Gefäßes und noch dazu im Bereich des verengten unteren Endes dieses Gefäßes angeordnet ist, ergibt sich zwangläufig für die Schnecke des Rührgliedes ein verhältnismäßig geringer Querschnitt. Außerdem ist es nicht möglich, das Rührglied möglichst dicht an der Gefäßwandung entlangzuführen, so daß in erhöhtem Maße die Gefahr besteht, daß sich ungemischtes bzw. nur unvollkommen gemischtes Mischgut an der Gefäßwandung ablagert.

Außerdem wird durch die Homogenisiervorrichtung der Mischgutstrom im Gefäß gestört.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, daß die Mischung bzw. feine Verteilung von festen, flüssigen oder gasförmigen Zusatzstoffen mit den bzw. in den in dem Gefäß der Vorrichtung befindlichen Stoffen mit weitaus größerem Wirkungsgrad als bei den bekannten Vorrichtungen erfolgen kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß so ausgestaltet, daß an mindestens einer Stelle des Gefäßbodens, und zwar innerhalb eines Raumes, der von dem entfernt von der Mitte des Gefäßbodens umlaufenden Rührglied umschlossen wird, eine Wirbelvorrichtung sowie eine Einspritzvorrichtung vorgesehen sind, und daß die Wirbelvorrichtung an einer drehbar im Gefäßboden

gelagerten und konzentrisch zur Einspritzvorrichtung angeordneten Nabe vorgesehen ist.

Die Anordnung der Einspritzvorrichtung sowie der Wirbelvorrichtung am Gefäßboden innerhalb des von dem Rührglied bei dessen Umlauf um die Mittelachse des Gefäßes eingeschlossenen Raum ermöglicht es, das Rührglied bis unmittelbar an den Gefäßboden heranzuführen, wodurch ein besonders hoher Wirkungsgrad für das Rührglied erreicht wird. Außerdem ist diese Anordnung der Einspritzvorrichtung sowie der Wirbelvorrichtung auch deswegen besonders vorteilhaft, da eine Verwirbelung bzw. Vermischung des über die Einspritzvorrichtung zugeführten Zusatzstoffes ohne Beeinflussung durch das Rührglied in optimaler Weise möglich ist. Dadurch, daß die Wirbelvorrichtung an einer drehbar im Gefäßboden gelagerten Nabe befestigt ist, wird eine weitere Verbesserung der Verwirbelung bzw. Vermischung erzielt, da die Wirbeleinrichtung mit anderer Umlaufgeschwindigkeit air die Einspritzvorrichtung umlaufen kann, was sich als sehr vorteilhaft zo herausgestellt hat.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die Figur zeigt einen axialen Längsschnitt durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind in einem Gefäß 21 mit einem verhältnismäßig großen Gefäßboden 22 zwei Rührglieder in Form von Mischschnecken 23 angeordnet, die einander diametral entgegengesetzt sind. Die Welle 24 jeder Mischschnecke 23 ist mit ihrem oberen Ende drehbar an dem Außenende 25 eines hohlen Dreharmes 26 gelagert, der mit einer Verstärkungsrippe 27 versehen ist. Das ungelagerte untere Ende 28 jeder Mischschnecke 23 liegt ebenballs exzentrisch im Hinblick auf die Mittelachse des Gefäßes 21. Die Innenenden der Dreharme 26 sind mit einer gemeinsamen, zentrisch im Gefäß 21 angeordneten hohlen Nabe oder Buchse 29 verbunden, die an ihrer oberen Seite mit der hohlen Antriebswelle 30 einer an sich bekannten Antriebsvorrichtung 31 verbunden ist. Die Antriebsvorrichtung 31 stützt sich auf zwei U-förmige Tragbalken ab, von denen ein Balken 34 sichtbar ist. Die Tragbalken 34 stützen sich mit ihren Enden auf dem Flansch 35 der Gefäßwandung 36 ab. Die Antriebsvorrichtung 31 ist auch noch mit einer zweiten Antriebswelle versehen, die axial in der hohlen Antriebswelle 30 angeordnet ist. Mittels dieser nicht sichtbaren Welle und der in der Hohlnabe 29, den hohlen Dreharmen 26 und den Außenenden 25 angeordneten, nicht sichtbaren Übertragungsglieder wird jede Mischschnecke 23 um ihre Längsachse in Rotation versetzt, während zu gleicher Zeit die Antriebswelle 30 das ganze aus der Nabe 29, den Dreharmen 26 und den Mischschnecken 23 bestehende System um die Mittelachse des Gefäßes 21 in Rotation bringt

In dem außerhalb des Bereiches der Mischschnecken 23 liegenden Teil des Gefäßbodens 22 ist zentrisch eine Nabe 37 angebracht, 'die drehbar in einem auf der unteren Seite des Gefäßbodens 22 befestigten Lager 38 gelagert ist und durch eine in dem Gefäßboden 22 vorgesehene Durchbrechung in den Innenraum des Gefäßes 21 hineinragt. Auf der unteren Seite ist an der Nabe 37 eine Antriebsscheibe 40 angebracht. Ein Injektionsrohr 41 ragt durch in der Nabe 37 und der Scheibe 40 angeordnete Durchbrechungen und ist in Lagern 42 und 43 gelagert, die in der Nabe 37 angeordnet sind. Auf dem Injektionsrohr 41 ist eine Antriebsscheibe 44 befestigt. Auf dem Auslaßende 45 des Injektionsrohres 41 bind die unteren Enden von Tragstäben 46 und 47 befestigt, die zusammen eine Stoßplatte 48 tragen. Auf der Nabe 37 sind Wirbelflügel 49 und 50 angeordnet, während auf der Stoßplatte 48 noch Wirbelflügel 51 und 52 befestigt sind. Über die Scheiben 40 bzw. 44 können in bekannter Weise mit Hilfe von Antriebsmitteln (nicht gezeichnet) die Nabe 37 und das Injektionsrohr 41 um ihre Längsachse in Rotation gebracht werden. Wunschgemäß können hierbei sehr verschiedene Drehzahlen Anwendung finden. Durch das Injektionsrohr 41 wird dabei von nicht dargestellten Mitteln ein Stoff oder Gas zugeführt, der (das) in feinen Partikelchen zerstäubt ist und in die Stoffmasse eingespritzt wird, die in der Umgebung des Auslasses 45 durch die rotierenden Wirbelflügel 49 bis 52 in Wirbelung gebracht wird. Die Stoßplatte 48 fördert hierbei die Zerteilung und Verteilung des eingespritzten Gutes.

Bestimmte Einzelheiten, z. B. die Mittel für den Ablaß des fertiggestellten Produktes aus dem Gefäß, sind deutlichkeitshalber nicht gezeichnet. Viele Einzelheiten der Vorrichtung, z. B. die Ausführung und die Anzahl der in einem Gefäß angeordneten Rührglieder, wie auch die Ausbildung und Anlriebsweise des Injektionsrohres und der Wirbelglieder und deren Anzahl, können variiert werden. Insbesondere können in dem außerhalb des Bereiches der Rührglieder liegenden Teil des Gefäßbodens mehr als eine zusätzliche Apparatur der beschriebenen Art angeordnet werden, die gegebenenfalls alle in Hinsicht auf die Mittelachslinie des Gefäßes exzentrisch angeordnet werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Durchwirken eines oder mehrerer Stoffe, bestehend aus einem Gefäß und mindestens einem Rührglied, welches sich mit seinem unteren Ende exzentrisch zur Mittelachse des Gefäßes bis in die Nähe des Gefäßbodens erstreckt und dessen oberes Ende drehbar am Außenende eines Dreharmes gelagert ist, sowie aus einer Antriebsvorrichtung, welche das Rührglied um seine Längsachse sowie gleichzeitig über den Dreharm um die Mittelachse des Gefäßes in Umlauf bringt, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einer Stelle des Gefäßbodtns (22), und zwar innerhalb eines Raumes, der von dem entfernt von der Mitte des Gefäßbodens umlaufenden Rührglied (23) umschlossen wird, eine Wirbelvorrichtung (49, 50) sowie eine Einspritzvorrichtung vorgesehen sind, und daß die Wirbelvorrichtung (49, 50) an einer drehbar im Gefäßboden gelagerten und konzentrisch zur Einspritzvorrichtung angeordneten Nabe (37) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzvorrichtung aus einem drehbar in der Nabe (37) gelagerten Injektionsrohr (41) besteht, welches mit seinem Auslaßende (45) in das Gefäß (21) mündet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem in das Gefäß (21) hineinragenden Ende des Injektionsrohres (41) eine weitere Wirbelvorrichtung vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Auslaßende des Injektionsrohres (41) Tragstäbe (46, 47) befestigt sind, die eine im Abstand von diesem Auslaßende (45) angeordnete Stoßplatte (48) tragen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Auslaßende (45) des Injektionsrohres (41) abgewandten Seite der Stoßplatte (48) zusätzliche Wirbelflügel (51, 52) vorgesehen sind.