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    公开号:WO1984003451A1
    申请号:PCT/EP1984/000068
    申请日:1984-03-08
    公开日:1984-09-13
    发明作者:Friedrich Walter Herfeld
    申请人:Herfeld Friedrich W；
    IPC主号:B01F7-00
    专利说明:
    [0001] Verfahren und Mischer zum kontinuierlichen Mischen von trockenem Feingut, insbesondere pulverförmigem oder körnigem Kunststoff
    [0002] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Mischen von trockenem Feingut, insbesondere pulverförmigem und körnigem Kunststoff, in einem Mischer mit einem etwa aufrechten Mischbehälter, dem das Feingut von oben her zugeführt und am Boden durch eine Gutauslauföffnung abgezogen wird und in dem das Feingut mittels einer etwa vertikalen, zentrischen, drehend angetriebenen Rührwerkswelle mit daran befestigten Mischwerkzeugen gemischt wird. Fer ner befaßt sich die Erfindung mit einem Mischer zur Durchführung dieses Verfahrens.
    [0003] Bei einer bekannten Ausführungsform (DE-PS 11 93 016) wird das zu mischende Feingut mit Hilfe eines in das Mischgut eintauchenden, zentral angeordneten Zuführungsrohres bis kurz über dem Behälterboden sowie in den unmittelbaren Bereich der Mischwerkzeuge zugeführt. Das Feingut soll innerhalb des Behälters dann in einem Fließzustand gehalten werden, so daß es mit Hilfe eines Überlaufrohres abgezogen werden kann, das schräg durch die Behälterumfangsfand in das Behälterinnere hineinragt und dessen etwa in einer mittleren Höhenlage einstellbares offenes Ende die Gutauslauföffnung bildet. Auf diese Weise soll die Feingutfüllung in dem Mischbehälter bis zu einem durch die genannte Auslauföffnung bestimmten Füllniveau aufrechterhalten werden. (DE-Gm 81 04 051) Bei einer anderen bekannten Ausführung werden die
    [0004] Feingutkomponenten von oben her mit Hilfe von Dosierschnecken dem Mischbehälter zugeführt, während das gemischte Gut über eine am unteren Ende der zylindrischen Behälterumfangswand vorgesehene Auslauföffnung abgezogen wird, der eine radial zum Behälter verlaufende Abzugsschnecke zugeordnet ist.
    [0005] Betrachtet man die zuerst genannte Ausführungsform, dann muß hier zunächst eine unzureichende Mischwirkung (Behinderung durch das Überlaufrohr) festgestellt werden, und außerdem lassen sich Verstopfungen nicht immer vermeiden, wenn die Fließfähigkeit des zu mischenden Feingutes nachläßt; ferner entstehen tote Winkel, in denen sich in unerwünschter Weise Gut ablagern kann. Aus verfahrenstechnischer Sicht muß ferner beachtet werden, daß bei diesem Mischvorgang leichtere Mischkomponenten beschleunigt nach oben getragen werden und dort den Mischbehälter ungemischt verlassen.
    [0006] Bei der zweiten bekannten Ausführungsform muß die Entnahmeleistung der der Auslauföffnung zugeordneten Förderschnecke jeweils genau auf die Zulaufleistung der verschiedenen Förderschnecken für die Zulaufkomponenten abgestimmt werden, ganz abgesehen von dem erheblichen konstruktiven Aufwand für diese Förderschnecken.
    [0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem das kontinuierliche Mischen von Feingut mit ver hältnismäßig einfachen konstruktiven Mitteln und dabei zu jeder Zeit rasch veränderbaren Durchlaufund Mischzeiten durchgeführt werden kann.
    [0008] Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angeführten Merkmale erreicht.
    [0009] Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird also im Mischbehälter zunächst einmal eine festlegbare Teilfüllmenge geschaffen, die im wesentlichen von der Drehgeschwindigkeit bzw. der Umfangsgeschwindigkeit der Mischwerkzeuge sowie von der Lage der Gutauslauföffnung (in radialer Richtung im Behälterboden gesehen) bestimmt wird und durch die sich die Verweilzeit des Feingutes im Mischer bzw. im Mischbehälter ergibt. Erst wenn diese Teilfüllmenge über der genannten äußeren Bodenringfläche angefüllt ist, beginnt die Entleerung bereits gemischten Feingutes, und zwar - bei gleichbleibender Umfangsgeschwindigkeit der Mischwerkzeuge - genau in Anpassung an die Feingutmenge, die dem Mischbehälter von oben her zuläuft.
    [0010] Will man nun bei der gleichen radialen Lageanordnung der Gutauslauföffnung im Behälterboden das
    [0011] Querschnittsprofil der genannten Teilfüllmenge und somit die Durchlaufzeit bzw. Mischzeit des Feingutes innerhalb des Mischbehälters ändern, so kann dies zunächst auf äußerst einfache Weise dadurch geschehen, daß entweder die Umfangsgeschwindigkeit der Mischwerkzeuge erhöht und dadurch der Raum über der äußeren Bodenringfläche stärker mit Gut angefüllt wird, oder die Umfangsgeschwindigkeit der Mischwerkzeuge herabgesetzt wird, wodurch sich - aufgrund der sich ergebenden niedrigeren, auf das Mischgut einwirkenden Zentrifugalkraft - eine entsprechend kleinere Teilfüllmenge in dem Raum über der äußeren Bodenlängsfläche ansammelt.
    [0012] Weitere Möglichkeiten zur Veränderung der Durchlaufbzw. Mischzeit des Feingutes im Mischbehälter bestehen beispielsweise dadurch, daß in verschiedenen radialen Lagen Gutauslauföffnungen im Behälterboden vorgesehen werden und jeweils nur eine ausgewählte Gutauslauföffnung geöffnet wird, während die anderen geschlossen bleiben.
    [0013] Bei einem kontinuierlich arbeitenden Mischer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, der einen Mischbehälter, eine zentrisch und etwa vertikal darin angeordnete, angetriebene Rührwerkswelle, von dieser Rührwerkswelle getragene, mit geringem
    [0014] Abstand über dem Behälterboden umlaufende Mischwerkzeuge, eine Behälterdecke sowie wenigstens einen Guteinlauf Benälterdecke und wenigstens eine Gutauslauföffnung am Behälterboden enthält, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Gutauslauföffnung mit radialem Abstand von der Behälterumfangswand im Behälterboden angeordnet ist, wobei dieser Behälterboden zwischen dem äußeren Rand der Gutauslauföffnung und der Behälterumfangswand eine Ringfläche aufweist, und daß die Rührwerkswelle einen variablen Drehantrieb derart aufweist, daß die Mischwerkzeuge mit einer den Auslauf des gemischten Feingutes steuernden Umfangsgeschwindigkeit antreibbar sind.
    [0015] Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen sowie aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnu veranschaulichten Ausführungsbeispieles. In der Zeichnung zeigen
    [0016] Fig.1 eine Vertikalschnittansicht (etwa entlang der Linie I-I in Fig.2) einer Ausführungsform des kontinuierlich arbeitenden Mischers zur Durchführung des Mischverfahrens ;
    [0017] Fig.2 eine Aufsicht auf den in Fig.1 dargestellten Mischer bei abgenommenem Behälteroberteil (vgl. Linie II-II in Fig.1);
    [0018] Fig.3 eine ganz schematisch gehaltene Querschnittsansicht (ähnlich Fig.1) durch den
    [0019] Mischbehälter, zur Erläuterung verschiedener Füllstandsprofile des Feingutes während des Mischvorganges; Fig.4 eine Variante zu Fig. 2.
    [0020] Anhand der Fig.1 und 2 sei zunächst einmal der wesentliche Aufbau des kontinuierlich arbeitenden Mischers 1 beschrieben.
    [0021] Der veranschaulichte Mischer 1 besitzt einen etwa aufrechten Mischbehälter 2, dessen oberer Teil 2a in Form einer kegelstumpfförmigen Haube und dessen unterer Teil 2b zylindrisch ausgebildet ist. Oben ist der Mischbehälter 2 von einer Behälterdecke
    [0022] 2c und unten von einem Behälterboden 2d begrenzt. Dieser Behälter kann - wie bei 3 angedeutet - geteilt ausgeführt sein, so daß der obere Teil 2a vom unteren Teil 2b abgenommen werden kann. Darüber hinaus kann der Behälter 2 noch in üblicher Weise von einer Doppelwandung 4 mit Abstand umgeben sein, so daß beispielsweise Wasser und/oder Luft in den sich ergebenden Kühlmantel (Hohlraum) 5 mittels einer Pumpe oder eines Gebläses 6 eingeführt werden kann.
    [0023] In der Behälterdecke 2c ist zentrisch ein Guteinlaufstutzen 7 angeordnet, durch den die Hauptkomponente des Feingutes oder das gesamte Feingut in das Behälterinnere eingeführt werden kann. Zusätzlich kann noch zumindest ein weiterer Einlaufstutzen für eine Zusatzkomponente oder dergleichen in der Behälterdecke 2c vorgesehen sein. Im Behälterboden 2d ist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine
    [0024] Gutauslauföffnung 9 für den kontinuierlichen Abzug von gemischtem Feingut während des Mischvorganges vorgesehen, und außerdem ist im Bereich Behälter umfangswand 2b' /Behälterboden 2d, vorzugsweise am äußeren Umfangsrand des Behälterbodens 2d, eine zusätzliche Auslauföffnung 10 für den totalen Auslauf von gemischtem Feingut aus dem Behälter 2 vorgesehen, wobei diese Totalauslauföffnung 10 lediglich zum vollständigen Entleeren bzw. zum Reinigen des Behälters 2 geöffnet wird. Von Bedeutung ist nun die Lage der Gutauslauföffnung 9 im Boden 2d. Da - wie noch erläutert wird - diese Gutauslauföff nung 9 mitbestimmend ist für die Aufenthaltszeit des Feingutes im Behälter 2, wird sie im Behälterboden 2d so angeordnet, daß zwischen ihrem äußeren Rand (Umfangsrand) 9a und der Behälterumfangswand 2b' eine äußere Bodenringfläche 11 gebildet wird, deren innerer Umfangskreis in Fig.2 bei 11a angedeutet ist. Es läßt sich somit erkennen, daß der radiale Abstand der Gutauslauföffnung 9 von der Behälterumfangswand 2b' die radiale Breite der genannten Bodenringfläche 11 bestimmt.
    [0025] Innerhalb des mit Kreisquerschnitt ausgeführten Mischbehälters 2 ist zentrisch und etwa vertikal eine Rührwerkswelle 12 angeordnet, die vorzugsweise von unten her in den Mischbehälter 2 hineinragt und mit ihrem oberen freien Ende bis in die Nähe des zentral angeordneten Guteinlaufstutzens 7 (bzw. dessen Mündungsöffnung 7a) reicht und dort in Form eines konischen Gutverteilers ausgebildet ist. Das unten aus dem Behälterboden 2d herausragende Rührwerkswellenende 12b steht mit einem Drehantrieb 13 in Verbindung, durch den die Rührwerkswelle 12 mit stufenlös veränderbarer Drehzahl angetrieben werden kann.
    [0026] Von der Rührwerkswelle 12 werden Mischwerkzeuge getragen, die drehfest mit ihr verbunden und durch wenigstens zwei hochkant angeordnete Mischflügel 14 gebildet sind. Die radial äußeren freien Enden 14a der beiden Mischflügel 14 sind - in Drehrichtung
    [0027] (Pfeil 15) der Rührwerkswelle 12 betrachtet - nach hinten abgewinkelt. Grundsätzlich können die Mischflügel 14 radial an der Rührwerkswelle 12 bzw. im Behälter 2 angeordnet sein ; im veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird es jedoch vorgezogen, die Hauptteile der Mischflügel 14 etwa tangential an der Rührwerkswelle 12 zu befestigen. In jedem Falle erstrecken sich die Mischflügel 14 jedoch mit geringem Abstand zum Behälterboden 2d bis in unmittelbare Nähe (mit engem Abstand) der Behälterumfangswand 2b' , so daß im Bodenbereich - entsprechend der Höhe der Mischflügel 14 - der ganze Behälterquerschnitt von diesen Mischwerkzeugen bestrichen werden kann.
    [0028] Sowohl unter der Gutauslauföffnung 9 als auch unter der zusätzlichen Totalauslauföffnung 10 befindet sich je ein Auslaufstutzen 16 bzw. 17, die beide an eine gemeinsame Ablaufleitung 18 angeschlossen sein können. Ferner ist jeder Auslauföffnung 9 und 10 ein Absperrorgan, beispielsweise in Form eines AbSperrschiebers 19 für die Gutauslauföffnung 9 und eines Absperrschiebers 19a für die Totalauslauföffnung 10 zugeordnet,wobei jeder Absperrschieber 19, 19a einen eigenen Schieberantrieb (bei 20 in Fig.1 angedeutet) besitzt. Der Absperrschieber 19 soll dabei über seinen Antrieb - pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch - so steuerbar sein, daß dadurch der Durchtrittsquerschnitt dieser Gutauslauföffnung 9 stufenlos von 0 bis 100% eingestellt werden kann, wodurch dieser Absperrschieber 19 nicht nur eine reine öffnungs- und Schließfunktion besitzt, sondern auch als einstellbares Dosierorgan für das auslaufende Feingut benutzt werden kann. Hierbei ist es ferner zweckmäßig, den Absperrschieber 19 bei seinem Einstellen so zu betätigen, daß er die Gutauslauföffnung 9 - betrachtet man die Kreisfläche des B.ehälterbodens 2d - in radialer Richtung von außen nach innen zunehmend verschließt (und umgekehrt).
    [0029] Vor der Erläuterung des eigentlichen Mischverfahren in diesem Mischer 1 sei noch gesagt, daß der Drehantrieb 13 für die Rührwerkswelle 12 so ausgelegt sein soll, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Mischflügel 14 in dem die Gutauslauföffnung 9 enthaltenden mittleren Kreisringbereich 21 des Behälterbodens 2d zwischen etwa 5 und 50 m/s liegt, damit durch eine entsprechende Veränderung dieser Umfangsgeschwindigkeit das Auslaufen des gemischten Feingutes - wie noch erläutert wird - in gewünschter Weise gesteuert werden kann.
    [0030] Das Mischen von Feingut, d.h. von pulverförmigem bis körnigem Trockengut in dem zuvor erläuterten Mischer 1 sei im folgenden insbesondere anhand der rein schematisch gehaltenen Querschnittsansicht in Fig.3 beschrieben:
    [0031] Das zu mischende Feingut wird bei drehend angetriebener Rührwerkswelle 12 von oben her durch den Guteinlaufstutzen 7 zugeführt. Aufgrund der Drehbewegung der Rührwerkswelle 12 und der daran befestigten Mischflügel 14 wird auf die zugeführten und herabfallenden Feingutteilchen eine Zentrifugalkraft ausgeübt, durch die das zugeführte Feingut nach außen in Richtung auf die Behälterumfangswand 2b' geschleudert wird und dort in dem Raum über der äußeren Bodenringfläche 11 eine Teilfüllmenge zunehmend von unten nach oben sowie vom Umfangswandbereich radial nach innen bis zu dem gedachten Kreisringbereich 21 anfüllt, auf dessen
    [0032] Außenumfang 11a der äußere Rand 9a der Gutauslauföffnung 9 liegt. In dieser ersten Mischphase erfolgt also lediglich ein Anhäufen und intensives Durchmischen der bisher eingeführten Teilmenge des Feingutes, so daß sich - je nach der gewählten Umfangsgeschwindigkeit der Mischflügel 14 - im Mischbehälter 2 und auf dessen äußerer Bodenringfläche 11 etwa das durch A in Fig.3 angegebene, schraffierte Füllstandsprofil einstellt. Bei dem fortschreitenden Zuführen von Feingut in den
    [0033] Behälter 2 nimmt das Füllstandsprofil über dem Behälterboden 2d dann in radialer Richtung nach innen zu, so daß sich beispielsweise das durch schraffierte Füllstandsprofil B einstellt, bei dem der am inneren Umfangsrand befindliche Mischgutanteil in den mittleren Behälterboden-Kreisringbereich 21 hineinreicht, in dem auch die Gutauslauföffnung 9 liegt, wodurch der jeweils über die Gutauslauföffnung 9 bewegte Anteil des gemischten Feingutes - bei der Annahme, daß die Gutauslauföffnung 9 vollkommen geöffnet ist - nach unten in den Auslaufstutzen 16 ausfallen kann. In diesem Zustand (Füllstandsprofil B) läuft somit durch die Gutauslauföffnung 9 kontinuierlich eine vorgewählte Durchsatzmenge gemischten Feingutes pro Zeiteinheit aus, wobei diese Durchsatzmenge - bei gleichbleibender Drehgeschwindigkeit der Rührwerkswelle 12 bzw. Umfangsgeschwindigkeit der Mischflügel 14 - der Feingut-Zulaufmenge durch den Einlaufstutzen 7 entspricht. In diesem Mischzustand wird die Teilfüllmenge über der Bodenringfläche 11 im wesentliehen konstant gehalten.
    [0034] Will man nun die Durchsatzleistung des Mischers 1 erhöhen, dann bestehen zunächst vor allem zwei Möglichkeiten: Zum einen kann die Feingut-Zulaufmenge durch den Einlaufstutzen 7 erhöht werden und zum andern kann die Drehgeschwindigkeit der Rührwerkswelle 12 und damit die Umfangsgeschwindigkeit der Mischflügel 14 herabgesetzt werden, so daß sich etwa das mit C angegebene, schraffierte Füllstandsprofil einstellt, bei dem im wesentlichen die ganze mittlere Behälterboden-Kreisringfläche 21 mit mischendem Feingut bedeckt wird, so daß aus der Gutauslauföffnung 9 kontinuierlich eine maximale Durchsatzmenge an gemischtem Feingut nach unten aus*laufen kann. Das Füllstandsprofil C, bei dem also nicht nur die äußere Bodenringfläche 11 , sondern auch die mittlere Kreisringfläche 21 mit mischendem Feingut bedeckt ist, läßt bei der Darstellung in Fig.3 erkennen, daß die Teilfüllmenge über der äußeren Bodenringfläche 11 ein kleineres Volumen besitzt als bei den vorher geschilderten Füllstandsprofilen A und B. Dies ist auf die verringerte Umfangsgeschwindigkeit der Mischflügel 14 zurückzuführen und bedeutet eine kürzere Durchlauf- bzw. Mischzeit des eingebrachten Fingutes. Eine Erhöhung des Teilfüllmengenvolumens über der äußeren Bodenringfläche 11 kann dagegen erreicht werden, wenn die Umfangsgeschwindigkeit der Mischflügel 14 wieder entsprechend erhöht wird. Sobald sich die Teilfüllmenge vergrößert hat, läuft weiterhin gemischtes Feingut mit maximaler Durchsatzmenge aus, ohne daß die Zulaufmenge des Feingutes vergrößert worden ist.
    [0035] Aus der bisherigen Schilderung des Mischverfahrens kann man somit entnehmen, daß die Mischdauer, also die Verweilzeit des zu mischenden Feingutes im Mischer 1 , auf äußerst einfache Weise durch eine Veränderung der Umfangsgeschwindigkeit der Mischflügel 14 (über eine entsprechende Änderung der Drehgeschwindigkeit der Rührwerkswelle 12) und damit eine Veränderung der Teilfüllmenge sowie die Durchsatzleistung über eine Veränderung der FeingutZulaufmenge durch den Einlaufstutzen 7 gesteuert werden können.
    [0036] Neben den beiden zuvor genannten Parametern für die Mischdauer und Durchsatzmenge gibt es noch einen der weiteren, und zwar die Höhe hochkant im Mischbehälter 2 umlaufenden Mischflügel 14. Die oben geschilderten Veränderungsmöglichkeiten von Mischdauer und Durchsatzmenge gelten stets für eine konstante Höhe der Mischflügel 14. Grundsätzlich kann gesagt werden, daß die Mischflügel 14 über den größten Teil ihrer radialen Länge eine etwa gleichbleibende Höhe aufweisen, die lediglich an den Flügelenden 14a abnimmt (vgl. Abschrägungen gemäß Fig.1 und 3). Die vertikale Höhe der Mischflügel 14 beeinflußt zusammen mit der gewählten Umfangsgeschwindigkeit der Mischflügel die Menge des aus der Gutauslauföffnung 9 auslaufenden gemischten Feingute Diese Mischflü gelhöhe sollte so bemessen sein, daß bei den wählbaren Umfangsgeschwindigkeiten für die Mischflügel 14 die Fallbewegung der Feingutteilchen nur so weit beeinflußt wird, daß einerseits eine ausreichende Mischwirkung erzielt, andererseits aber das gewünschte kontinuierliche Auslaufen des gemischten Fingutes nicht verhindert wird. Wie bereits weiter oben erläutert, ist die Umfangsgeschwindigkeit der Mischflügel 14 im mittleren Kreisringbereich 21 (der durch die Gutauslauföffnung 9 bestimmt wird) maßgebend, und in diesem Bereich ist auch die Fallgeschwindigkeit der Feingutteilchen zu beachten. Sobald also das zu mischende Feingut auf seinem Fallweg innerhalb des Mischbehälters 2 von den Mischflügeln 14 erfaßt wird, ergibt sich eine Resultierende aus Fallgeschwindigkeit der Mischgutteilchen und Umfangsgeschwindigkeit der Mischflügel 14. Damit also das gemischte Feingut bei umlaufenden Mischflügeln 14 überhaupt kontinuierlich aus der Auslauföffnung 9 austreten kann, muß die resultierende Geschwindigkeit auf die genannte mittlere Kreisringfläche 21 mit der Auslauföffnung 9 gerichtet sein. Hierbei ist folgendes zu beachten: Je höher die einzelnen Feingutteilchen vom jeweiligen Mischflügel 14 erfaßt werden, umso weiter wird die resultierende Bewegung von der Behältermitte zur Behälterumfangswand 2b' verschoben, d.h. umso geringer ist die Wahrscheinlichkeit, daß die Feingutteilchen auf ihrem Umlaufweg die Auslauföffnung 9 erreichen. Dementsprechend müßten also die genannte Umfangsgeschwindigkeit und Höhe der Mischflügel 14 auf das Feingut abgestellt sein, wenn optimale Mischergebnisse erzielt werden sollen, da diese eine Funktion der Verweilzeit im Mischer sind, muß gleichzeitig die optimale Teilfüllmenge erhalten bleiben. Es ist auch bereits eingangs gesagt worden, daß zusätzlich die radiale Lage der Gutauslauföffnung 9 die Mischdauer und die Durchlaufzeit beeinflussen kann. Dies läßt sich auch gut an der Darstellung der verschiedenen Füllstandsprofile A, B und C in Fig.3 erkennen. Wenn darüber hinaus der Durchtrittsquerschnitt der Gutauslauföffnung 9 in der weiter oben geschilderten Weise mit Hilfe des Absperrschiebers 19 verstellt wird, dann ergibt sich eine weitere Möglichkeit zur Beeinflussung der Mischdauer und Durchsatzleistung. In ähnlicher Weise kann auch mit Hilfe mehrerer in verschiedenen radialen Lagen im Behälterboden vorgesehenen, einzeln absperrbaren Gutauslauföffnungen die Mischdauer des Feingutes im Mischer 1 beeinflußt werden.
    [0037] Insbesondere wenn Kunststoff-Feingut im Mischer 1 gemischt wird, dann kann neben der oben geschilderten Mischdauer und Durchsatzleistung über eine Änderung der Drehgeschwindigkeit der Rührwerkswelle 12 (und damit der Umfangsgeschwindigkeit der Mischflügel 14) die Temperatur des im Mischbehälter 2 befindlichen Feingutes gesteuert werden. Dies bedeutet, daß beispielsweise mit einer Erhöhung der Drehgeschwindigkeit der Rührwerkswelle 12 die Temperatur des Feingutes im Behälter 2 gesteigert werden kann und umgekehrt. Zur Bauform des Mischers 1 sei noch ganz allgemein gesagt, daß der Mischbehälter 2 generell auch eine im wesentlichen zylindrische Form besitzen kapn. Die anhand der Zeichnung beschriebene Ausführungsform mit kegelstumpfförmigem oberen Behälterteil 2a ist insofern günstig, als die Feingutumwälzung im oberen Behälterbereich bei maximaler Füllung gesteigert werden kann.
    [0038] Praktisches Mischbeispiel:
    [0039] In einen kontinuierlich arbeitenden Mischer mit einem Gesamtvolumen des Mischbehälters von etwa 10 1 wurden bei maximaler Feingutfüllung etwa 6 kg PVC-Trockenmaterial als Feingut eingebracht. Bei einer Antriebsleistung von 2 kW und einer Umfangsgeschwindigkeit der Mischflügel von 25 m/s wurde eine kontinuierliche Durchsatzleistung von 50 kg/h erreicht, wobei der Mischer etwa die oben anhand der Zeichnung geschilderte Ausführungsform besaß. Bei dem Mischvorgang, der in der zuvor geschilderten Weise ablief, konnte ein Ansteigen der Temperatur des mischenden Feingutes festgestellt werden, wenn die Drehgeschwindigkeit der Rührwerkswelle erhöht wurde, um beispielsweise eine Umfangsgeschwindigkeit der Mischflügel von 20 m/s zu erzielen. Bei dieser Erhöhung der Umfangsgeschwindigkeit der Mischflügel reduzierte sich jedoch gleichzeitig die aus der Gutauslauföffnung austretende Durchsatzmenσe. Um die Temperatur des mischenden Feingutes auf einem vorgewählten Wert zu halten, wurde dem äußeren Kühlmantel des Mischbehälters in entsprechender Weise ein Kühlmittel (z.B. Wasser oder Luft) zugeführt.
    [0040] Hinsichtlich der veränderbaren Umfangsgeschwindigkeit der Mischflügel 14 sei noch ergänzt, daß festgestellt worden ist, daß unterhalb einer Umfangsgesch digkeit von 0 , 5 m/s keine ausreichende Schleuderwirkung von den Mischflügeln 14 auf die Feingutteilchen mehr gegeben ist, während das mischende Feingut bei einer Umfangsgeschwindigkeit der Mischflügel 14 oberhalb 50 m/s gewissermaßen eine Art ruhendes Füllstandsprofil einnimmt, d.h. das gemischte Feingut wird in diesem Zustand daran gehindert, aus der Gutauslauföffnung 9 auszutreten.
    [0041] Mit Hilfe der in Drehrichtung nach hinten abgewinkelten Enden 14a können die Mischflügel 14a einen besonders günstigen Materialdruck auf das über der äußeren Bodenringfläche 11 befindliche Feingut ausüben. Die Abwinklung kann dabei ggf. noch dem zu mischenden Feingut angepaßt werden.
    [0042] Fig. 4 veranschaulicht eine Variante, bei der die Gutauslauföffnung 9 durch den vom Absperrschieber 19a freigegebenen, radial inneren Teil einer bis zur Behälterumfangswand 2b' reichenden öffnungen gebildet wird, deren radial äußerer Teil bei vollständig nach außen gezogenen Absperrschieber 19a eine Totalauslauföffnung 10 bildet.
    [0043] Im Rahmen der Erfindung sind darüberhinaus auch Ausführungen möglich, bei denen der radiale Abstand der Gutauslauföffnung 9 von der Behälterumfangswand 2b' eingestellt werden kann, ohne daß zugleich die Größe der Gutauslauföffnung 9 verändert wird. Dies kann beispielsweise mittels eines in einem Schlitz radial verstellbaren Schiebers erfolgen, der mit einer Auslauföffnung fester Größe versehen ist.
    权利要求:
    ClaimsPatentansprüche:
    1. Verfahren zum kontinuierlichen Mischen von trockenem Feingut, insbesondere pulverförmigem oder körnigem Kunststoff, in einem Mischer mit einem etwa aufrechten Mischbehälter, dem das Feingut von oben her zugeführt und am Boden durch eine Gutauslauföffnung abgezogen wird und in dem das Feingut mittels einer etwa vertikalen, zentrischen, drehend angetriebenen Rührwerkswelle mit daran befestigten Mischwerkzeugen gemischt wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch Anordnung der Gutauslauföffnung im Behälterboden zwischen dem äußeren Rand dieser Gutauslauföffnung und der Behälterumfangswand eine äußere Bodenringfläche gebildet wird, über der in einer ersten Mischphase infolge der Zentrifugalkraft zunächst eine Teilmenge aus zugeführtem Feingut zunehmend von unten nach oben und vom Umfangswandbereich radial nach innen bis zu einem gedachten, konzentrisch zur Rührwerkswelle liegenden Kreisbereich angefüllt wird, auf dessen Umfang der radial äußere Rand der Gutauslauföffnung liegt, und daß erst nach Erreichen dieser Teilfüllmenge sowie bei weiterem Feingutzulauf durch die Gutauslauföffnung gemischtes Feingut in einer Menge pro Zeiteinheit ausläuft, die der Zulaufmenge entspricht, wobei die Teilmenge über der Bodenringfläche im wesentlichen konstant gehalten wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der über der äußeren Bodenringfläche gehaltenen Teilfüllmenge durch.Veränderung der Umfangsgeschwindigkeit der Mischwerkzeuge über die Drehgeschwindigkeit der Rührwerkswelle gesteuert wird, indem bei einer Erhöhung der Drehgeschwindigkeit der Rührwerkswelle diesesTeilfüllmengenvolumen ansteigt und umgekehrt.
    3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Erhöhung der Drehgeschwindigkeit der Rührwerkswelle die Temperatur und die Mischdauer des im Behälter befindlichen Feingutes gesteigert wird und umgekehrt.
    4. Kontinuierlich arbeitender Mischer zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 , enthaltend einen Mischbehälter, eine zentrisch und etwa vertikal darin angeordnete, angetriebene
    Rührwerkswelle, von dieser Rührwerkswelle getragene, mit geringem Abstand über dem Behälterboden umlaufende Mischwerkzeuge, eine Behälterdecke sowie wenigstens einen Guteinlauf an der Behälterdecke und wenigstens eine Gutauslauföffnung am Behälterboden, dadurch gekennzeichnet, daß die Gutauslauföffnung (9) mit radialem Abstand von der Behälterumfangswand (2b') im Behälterboden (2d) angeordnet ist, wobei dieser Behälterboden zwischen dem äußeren Rand (9a) der Gutauslauföffnung (9) und der Behälterumfangswand eine Ringfläche (11) aufweist, und daß die Rührwerkswelle (12) einen variablen
    Drehantrieb (13) derart aufweist, daß die Mischwerkzeuge (14) mit einer den Auslauf des Feingutes steuernden Umfangsgeschwindigkeit antreibbar sind.
    5. Mischer nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der sich von der Behältermitte zur Behälterumfangswand (2b') erstreckenden Mischwerkzeuge (14) in dem die Gutauslauföffnung (9) enthaltenden mittleren Kreisringbereich (21) des Behälterbodens (2d) etwa 0, 5 bis 50 m/s beträgt.
    6. Mischer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischwerkzeuge durch wenigstèns zwei hochkant angeordnete Mischflügel (14) gebildet sind, deren radial äußere Enden (14a) - in Drehrichtung (Pfeil 15) gesehen - nach hinten abgewinkelt sind.
    7. Mischer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich Behälterumfangswand
    (2b' ) /Behälterboden (2d) eine zusätzliche Totalauslauföffnung (10) vorgesehen ist.
    8. Mischer nach Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet, daß jeder Auslauföffnung (9, 10) ein Absperrorgan (19, 19a) zugeordnet ist.
    9. Mischer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan der Auslauföffnung (9) für den kontinuierlichen Gutauslauf ein Absperrschieber (19) ist, über den der Durchtrittsquerschnitt der Gutauslauföffnung (9) von
    0 bis 100% stufenlos einstellbar ist.
    10. Mischer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Gutauslauföffnung (9) und/oder ihr radialer Abstand von der Behälterumfangswand (2b') mittels eines schieberförmigen Absperrorganes (19a) einstellbar ist.
    11. Mischer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gutausiauföffnung (9) durch den vom schieberförmigen Absperrorgan (19a) freigegebenen, radial inneren Teil einer bis zur Behälterumfangswand (2b') reichenden öffnung gebildet wird, deren radial äußerer Teil bei vollständig nach außen zurückgezogenem Absperrorgan (19a) eine
    Totalauslauföffnung (10) bildet.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    EP0135571A1|1985-04-03|
    DE3308712A1|1984-09-13|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1984-09-13| AK| Designated states|Designated state(s): US |
    1984-09-13| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): AT BE CH DE FR GB LU NL SE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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