DE2631622A1 - Verfahren und vorrichtung zum gleichzeitigen und kontinuierlichen zufuehren von pulverfoermigen feststoffen und fluessigkeiten in behandlungsmaschinen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum gleichzeitigen und kontinuierlichen zufuehren von pulverfoermigen feststoffen und fluessigkeiten in behandlungsmaschinen

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Description

  • 'tVerfahren und Vorrichtung zum gleichzeitigen und kontinuierlichen Zuführen von pulverförmigen Feststoffen und Flüssigkeiten in Behandlungsmaschinen" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum gleichzeitigen und kontinuierlichen Zuführen von pulverförmigen Feststoffen und Flüssigkeiten in Behandlungsmaschinen und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
  • In vielen Fällen ist es aus technologischen Gründen notwendig, Feststoffe und Flüssigkeiten gleichzeitig und kontinuierlich in Behandlungsmaschinen, wie Mischer, Zuführschnecken für Rührwerksmühlen, oder Zuführschnecken für Schneckenextruder, oder Mühlen einzugeben.
  • Hierbei ist es bekannt, die Feststoffe und die Flüssigkeit gleichzeitig in einen die Zuführöffnung der Behandlungs maschine umgebenden, nach oben gerichteten Zuführstutzen einzugeben. Hierbei tritt in erheblichem Umfang das Problem auf, daß die Feststoffe mit der Flüssigkeit agglomerieren und die Zuführöffnung verstopfen, wodurch entweder die Dosiergenauigkeit beeinträchtigt oder sogar die Feststoff-Flüssigkeitszufuhr zur Behandlungsmaschine vollkommen unterbrochen wird.
  • Um dieses Problem zu beheben, ist es bereits bekannt geworden, in dem Zuführstutzen umlaufende Abstreifer vorzusehen, die aber selber wieder regelmäßig von Feststoff-Flüssigkeits-Anbackungen befreit werden müssen.
  • Weiterhin ist es bereits bekannt geworden, Zuführstutzen, durch die nur pulverförmige oder rieselfähige Feststoffe zugeführt werden, mit einem Vibrationsantrieh zu versehen, um sogenannte Brückenbildungen von Feststoffen zu vermeiden. Mit einem derartigen Vibrationsantrieb kann aber nicht verhindert werden, daß bei der gleichzeitigen Zufuhr von Feststoffen und Flüssigkeiten Anbackungen auftreten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art zu schaffen, durch das Anbackungen oder Verstopfungen mit Sicherheit vermieden werden. Weiterhin soll eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens angegeben werden.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschrieF benen Art dadurch gelöst, daß die Flüssigkeit zu einem schlauchartigen Mantel geformtwird, in dessen Zentrum die Feststoffe eingegeben werden. Durch das errindungsgemäße Verfahren werden Verstopfungen oder Anbackungen ohne mechanische Hilfsmittel vermieden. Der schlauchartige Flüssigkeitsmantel umgibt den in die Behandlungsmaschine eingeführten Feststoffstrom und verhlndert aufgrund seiner Strömungsrichtung, daß Feststoffe diesen Mantel überhaupt quer zu seiner Strömungsrichtung durchdringen.
  • Vorteilhafterweise wird der schlauchartige Flüssigkeitsmantel durch Gravitationskräfte eigenstabil gebildet, wozu die Flüssigkeit von oben nach unten strÖmt0 Weiterhin wird der Schlauch durch Kohäsionskräfte zusammengehalten.
  • Vorteilhafterweise wird der schlauchartige Flüssigkeitsmantel weiterhin auf der Wand tragender Umgebungselemente gebildet Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer am Gehäuse einer Behandlungsmaschine angebrachten Zuführöffnung für Feststoffe und Flüssigkeit ist dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Zuführöffnung eine Ringdüse für die Flüssigkeitszufuhr angeordnet ist, in deren Zentrum eine FeststoffzufUhreinrichtung gerichtet ist, Wenn bei dieser Vorrichtung ein die ZufUhr-Öffnung umgebender und sich von dieser nach oben erstreckender Zuführstutzen vorgesehen ist, dann ist es besonders vorteilhaft, wenn die Ringdüse an der Innenwand des ZufUhrstutzens angeordnet ist, wobei zwecIcmaß#igerweise die Feststoffzuführeinrichtung im Zentrum der Ringdüse angeordnet ist 0Hierbei strömt dann die Flüssigkeit als Schlauch entweder an der Innenwand des Zuführstutzens herab oder strömt vor der Innenwand gleichermaßen wie ein schlauchartiger Vorhang nach unten, wiihrend die Feststoffe innerhalb dieses Schlauches in die Behandlungsmaschine gelangen, ohne die Innenwand des Zuführstutzens zu berühren0 Bei einer besonders einfachen Ausführung wird die Ringdüse durch eine mit einer Vielzahl von Austrittsöffnungen versehene, ringförmig verlaufende Rohrleitung gebildet, wobei in der Regel die Austrittsöffnungen auf die Innenwand des Zuführstutzens gerichtet sind. Auch wenn hierbei die Flüssigkeit in Form einzelner relativ dicht beieinanderliegender Strahlen auf die Innenwand des ZufUhrstutzens gelangt, breitet sie sich dort sofort aus und läuft dann in Form eines zusammenhan'genden, also schlauchartigen Films nach unten.
  • Wenn dagegen die Flüssigkeit gleichermaßen wie ein schlauchartiger Vorhang vor der Innenwand des Zuführstutzens nach unten strömen soll, dann ist es von Vorteil3 wenn die Ringdüse durch eine mit einem Schlitz versehene, ringförmig verlaufende Rohrleitung gebildet wird, wodurch gewährleistet ist, daß nicht nur einzelne Flüssigkeitsstrahlen nach unten gehen, sondern ein geschlossener schlauchartiger Flüssigkeitsvorhang. Der Durchmesser und Abstand der in der Regel als Bohrungen ausgebildeten Austrittsöffnungen bzw, die Breite des Schlitzes hängt von einer Vielzahl von Einflußgrößen, wie Viskosität, Oberflächenspannung, Adh~asionskraSt zum Material des Zuftilirstutzens ab, so daß sich allgemein verbindliche Regeln über diese konstruktiven Größen nicht angeben lassen; für den Fachmann ist es aber ein leichtes, in Jedem Anwendungsfall diese Größen optimal zu bestimmen.
  • Bei einer anderen Lösung ist oberhalb der Zuführöffnung eine Kegelringdüse angeordnet und eine in den Flüssigkeitskegel gerichtete ZufUhreinrichtung für Feststoffe vorgesehen.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung, In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine Zuführschnecke einer Rührwerksmühle mit einer der Zuführs ohne cke vorgeschalteten erfindLingsgemaß#en Vorrichtung, Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 in vergrößerter Darstellung und Fig. 3 eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung.
  • Eine Rührwerksmühle 1 besteht aus einem zylindrischen Mahlbehälter 2, in dem konzentrisch eine Rührwerkswelle 3 angeordnet ist, die mit Rührwerkzeugen 4 versehen ist.
  • Die oberhalb des Mahlbehälters 1 in Lagern 5 fliegend gelagerte Rührwerkswelle 3 ist von einem nicht dargestellten Antrieb hochtourig antreibbar. Der Mahlbehälter 2 ist von einem Kühlmantel 6 mit einem unteren Kühlmitteleinlaß 7 und einem oberen Sühlmittelauslaß 8 umgeben. Am oberen Ende des Mahlbehälters ist eine Trenneinrichtung 9, beispielsweise ein Sieb, vorgesehen, durch das das Mahlgut nach dem Feinmahlen und Dispergieren unter Zurückhaltung von im Mahlbehälter 2 befindlichen MahlhilSskörpern lo durch einen Mahlgutauslaß 11 austreten kann.
  • Im Bereich seines unteren Endes mündet in den Mahlbehälter 2 eine hier als Behandlungsmaschine anzusehende Zuführschnecke 12, deren Gehäuse 13 mit einem Doppelmantel 14 umgaben ist, der eine Einlaßöffnung 15 und eine Auslaßöffnung 16 zur Zu- bzw. Abfuhr eines flüssigen Mediums zum Kühlen oder Heizen aufweist. In dem Gehäuse ist eine Schneckenwelle 17 mit Schneckenwindungen 18 angeordnet, deren Lagerung und Antrieb nicht mehr dargestellt sind. Das Gehäuse 13 weist eine Zuführöffnung 19 auf, der eine Dosiereinrichtung 2o für rieselfähige Feststoffe und eine Flüssigkeitsdosier einrichtung 21 mit einer Flüssigkeitszuführleitung 22 vorgeschaltet ist. Eine derartige Rührwerksmühle 1 mit vorgeschalteter Zuführschnecke 12 ist aus der DT-OS 24 32 86o (US-PS 3 957 210, GB-Ser.No. 34 618/74 und Japan Sho-5o-12263) bekannt.
  • Die ZufUhrdffnung 19 wird von einem sich nach oben er# streckenden Zuführstutzen 23 umgeben, an dessen Innenwand eine Ringleitung 24 angebracht ist, die an die Flüssigkeitszuführleitung 22 angeschlossen ist. Die Ringleitung weist entweder einen nach unten gerichteten, umlaufenden, also ringfdrmigen, Schlitz 25 siehe Fig. 2' rechts) oder eine Vielzahl von in relativ geringem Abstand von-einander angeordneten, schräg nach unten auf die Innenwand des ZufUhrstutzens 23 gerichteten Austrittsöffnungen 26 {siehe Fig. 2 links) auf, wodurch Jeweils eine Ringdüse gebildet wird. Im ersteren Fall tritt die Flüssigkeit aus dem Schlitz 25 senkrecht nach unten und im Abstand von der Innenwand des Zuführstutzens 23 aus und fällt in Form eines schlauchartigen Mantels 27 frei von der Innenwand des Zuführstutzens 23 nach unten in die Zuführöffnung 19. In dem anderen Fall, in dem die Flüssigkeit aus den Austrittsöffnungen 26 austritt, läuft sie ebenfalls wie ein schlauchartiger Mantel 28 an der Innenwand des Zuführstutzens 23 herab in die Zuführöffnung 19.
  • Innerhalb des durch die Ringleitung »4 gebildeten Ringes ist eine rohr- oder triohterartige Feststoffzuftilireinrichtung 29 vorgesehen, in die die rieselfähigen Fest stoffe von der Dosiereinriohtung 20 eingegeben werden und als geschlossener Feststoffstrom 30 in die Zuführöffnung 19 gelangen, ohne durch den schlauchartigen Flüssigkeits mantel 27 oder 28 hindurch an die Innenwand des Zu£Whrstutzens 23 zu kown.
  • Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist als Behandlungsmaschine ein konventioneller Mischer 31 vorgesehen, in dessen zylindrischem Gehäuse 32 konzentrisch eine Mischwerkswelle 33 angeordnet ist, deren Lagerung und Antrieb nicht dargestellt sind. An der Mischwerkswelle 33 sind übliche Mischwerkzeuge 34 angebracht. Am Ende des Gehäuses 32 ist eine Zuführöffnung 35 vorgesehen, die nach oben of£en ist. Diese Zuführöffnung 35 ist von einem sich kegelstumpfförniig nach oben verjüngenden Zuführ~stutzen 36 umgeben, an dessen oberen engsten Querschnitt 37 eine trichterförmig ausgebildete Zuführeinrichtung 38 für rieselfähige Feststoffe anschließt.
  • Im engsten Querschnitt 37 des Zuführstutzens 36 ist eine Kegelringdüse 39 angeordnet, die an eine Flüssigkeitszuführleitung 40 angeschlossen ist. Aus der Kegelringdüse 39 tritt die Flüssigkeit in Form eines kegelförmigen, schlauchartigen Flüssigkeitsmantels 41 aus und fließ; in dieser Kegelform in die Zuführöffnung 35. Die rieselfähigen Feststoffe treten in dem Bereich des engsten Querschnittes 37 ringförmig durch den Flüssigkeitsmantel 41 hindurch und rieseln als weitgehend geschlossener Feststoffstrom 42 in die Zuführöffnung 55,ohne die Innenwand des Zuführstutzens 36 zu berühren.
  • Da vom Inneren des kegelförmigen Flüssigkeitsmantels 14 eine Sogwirkung ausgeht, kann keine Flüssigkeit in die trichterförmige Zuführeinrichtung 38 gelangen, so daß dort keine Verklumpungen oder Brückenbildungen auftreten können.
  • Insoweit, als Feststoffe von dem kegelförmigen Flüssigkeitsmantel 41 auf die Innenwand des Zuführstutzens 36 geschleudert werden, werden sie dort von der Flüssigkelt wieder abgespült. Dieser Effekt wird noch verbessert, wenn der kegelförmige Flüssigkeitsmantel direkt auf die Innenwand des Zuführstutzens 36 gerichtet ist, was in Fig. 3 durch die gestrichelte Linie 43 angedeutet ist,

Claims (8)

  1. Ansprüche 1.) Verfahren zum gleichzeitigen und kontinuierlichen Zuführen von pulverförmigen Feststoffen und Flüssigkeiten in Behandlungsmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit zu einem schlauchartigen Mantel geformt wird, in dessen Zentrum die Feststoffe eingegeben werden.
  2. 2.) Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der schlauchartige Flüssigkeitsmantel durch Gravitationskräfte eigenstabil gebildet wird.
  3. ).) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch geke#nnzeichnet, daß der schlauchartige Flüssigkeitsmantel auf der Wand tragender Umgebungselemente gebildet wird.
  4. 4.) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer am Gehäuse einer Behandlungsmaschine angebrachten Zuführöffnung für Feststoffe und Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Zuführöffnung (19) eine Ringdüse für die Flüssigkeitszufuhr angeordnet ist, in deren Zentrum eine Feststoffzuführeinrichtung (29) gerichtet ist.
  5. 5.) Vorrichtung nach Anspruch 4, mit einem die Zuführöffnung umgebenden und sich von dieser nach oben erstreckenden Zuführstutzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdüse an der Innenwand des Zuführstutzens (23) angeordnet ist.
  6. 6.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffzuführeinrichtung (29) im Zentrum der Ringdüse angeordnet ist.
  7. 7.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennze#chnet, daß die Ringdüse durch eine mit einer Vielzahl von Austrittsöffnungefl (26) versehenes ringförmig verlaufende Rohrleitung (24) gebildet wird.
  8. 8.) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet# daß die Austrittsöffnungen (26) auf die Innenwand des Zuführstutzens (23) gerichtet sind.
    9o) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdüse durch eine mit einem Schlitz (25) versehane, ringförmig verlaufende Rohrleitung (245- gebildet wird.
    lo.) Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz- (25) senkrecht nach unten gerichtet ist.
    11~) Vorrichtung zur Durchftlhrung des Verfahrens nach einem der Anspruche 1 bis 3 mit einer am Gehäuse einer Behandlungsmas chine angebrachten Zuführöffnung für Feststoffe und Flüssigkeit, durch gekennzeichnet, daß oberhalb der Zuführöffnung (35) eine Kegelringdüse (39) angeordnet ist, und daß eine in den Flüssigkeitskegel (41) gerichtete ZufUhreinrichtung (38) rtir Feststoffe vorgesehen ist,
DE19762631622 1976-07-14 1976-07-14 Verfahren und vorrichtung zum gleichzeitigen und kontinuierlichen zufuehren von pulverfoermigen feststoffen und fluessigkeiten in behandlungsmaschinen Ceased DE2631622A1 (de)

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