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Die
Erfindung betrifft einen Kolloidalmischer, insbesondere zur Aufbereitung
von Baustoffen, gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur
kolloidalen Aufbereitung einer Mischung.
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Zur
Aufbereitung von niedrigviskosen bis hochviskosen Mischungen aus
flüssigen
Stoffen mit pulverförmigen
und/oder feinkörnigen
Stoffen ist eine Vielzahl von Rühr-
und Mischmaschinen bekannt. Derartige Rühr- und Mischmaschinen können beispielsweise
Blatt-, Schaufel-, Schrauben- und/oder Schneckenrührer mit
oder ohne Strombrecher aufweisen, wobei entsprechende Rührwerkzeuge
radial, exzentrisch, horizontal und/oder vertikal angeordnet sein
können.
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Eine
Dispergiervorrichtung für
Baustoffe ist beispielsweise aus der
DE 195 45 917 A1 bekannt. Diese bekannte
Dispergiervorrichtung weist ein Mischgefäß auf, in dem in einem Mischraum
ein Dispergiergitter und eine Dispergierschaufel angeordnet sind.
Unterhalb des Mischraums und von diesem durch eine Schließscheibe
getrennt ist ein Speicherraum angeordnet, in den eine Mischung aus
dem Mischraum nach einer festgelegten Mischzeit überführt und dort weiter homogenisiert
wird.
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Eine
weitere Mischeinrichtung ist aus der
DE 37 33 409 C2 bekannt. Diese bekannte Mischeinrichtung
weist ein Durchlaufrohr mit einer zentral gelagerten Mischwelle
auf, an der sowohl Förder-
und Vormischorgane als auch Mischpaddel zur kontinuierlichen Bildung
einer Bentonitsuspension vorgesehen sind.
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Die
bekannten Mischeinrichtungen sind im Allgemeinen dafür ausgelegt,
aus einem vorher bestimmten System aus flüssigen und festen Ausgangsstoffen
ein disperses System mit einer vorher bestimmten Viskosität herzustellen.
Sollen jedoch unterschiedliche Ausgangsstoffe mit unterschiedlichen
physikalischen Eigenschaften, insbesondere Viskosität, und/oder
eine unterschiedliche Mischungszusammensetzung verwendet werden,
so kann mit den bekannten Rühr-
und Mischmaschinen eine ausreichende Mischungsqualität und insbesondere
das Vorliegen eines dispersen Systems häufig nicht sichergestellt werden.
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In
der
DE 29 53 808 C2 ist
ein Pulsationsapparat zur Herstellung einer feindispersen Flüssigkeitsmischung
vorgesehen. Der Pulsationsapparat weit im oberen Teil seines Gehäuses eine
Vormischkammer auf. Im mittleren Teil des Gehäuses ist eine Mischkammer vorgesehen.
Diese Mischkammer steht mit der Vormischkammer über einen zentralen Kanal in
Verbindung, der von ringförmig
eingezogenen Wänden
des Gehäuses
begrenzt wird. Ferner ist im unteren Teil des Gehäuses eine
zusätzliche Mischkammer
vorgesehen.
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Die
EP 0 104 962 B1 offenbart
einen Mischer, der einen zylindrischen Behälter aufweist. In dem Behälter sind
mehrere ringförmige
Trennwände vorgesehen,
die das Innere des Behälters
in eine Vielzahl von Kammern aufteilen.
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Die
DE 800 162 C offenbart
eine Vorrichtung zum Mischen von pulvrigem oder körnigem Gut,
die mehrere übereinander
liegende Mischräume
aufweist. An der inneren Behälterwand
der bekannten Vorrichtung ist eine Scheibe befestigt, die in der
Mitte eine kreisförmige
Aussparung aufweist, und an der mehrere Leitschaufeln befestigt
sind.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Kolloidalmischer und ein Verfahren zur
kolloidalen Aufbereitung einer Mischung anzugeben, die es erlauben,
besonders hochwertige Suspensionen und Dispersionen verschiedenster
Zusammensetzung und auch unterschiedlichster rheologischer Eigenschaften schnell
und einfach herzustellen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
einen Kolloidalmischer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein
Verfahren zur kolloidalen Aufbereitung einer Mischung mit den Merkmalen
des Anspruchs 14 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen der
Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen angegeben.
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Vorrichtungsmäßig liegt
die Erfindung in einem Kolloidalmischer, insbesondere zur Aufbereitung
von Baustoffen, unter anderem mit einem Mischtrog, in dem eine Vormischeinrichtung
und eine Dispergiereinrichtung angeordnet sind, und einem Trennelement,
das in dem Mischtrog zur teilweisen räumlichen Trennung eines ersten
Prozessraums mit der Vormischeinrichtung und eines zweiten Prozessraums
mit der Dispergiereinrichtung angeordnet ist.
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Ein
Grundgedanke des erfindungsgemäßen Kolloidalmischers
liegt darin, innerhalb des Mischers zwei unterschiedliche Prozesszonen
mit unterschiedlichen Aufgaben und Wirkungen vorzusehen. Während eine
erste Prozesszone zum Vormischen der Mischung ausgelegt ist, erfolgt
die eigentliche Dispergierung der Mischung in der zweiten Prozesszone.
Geeigneterweise dient dabei die Vormischzone zur Herstellung einer
Suspension und/oder einer Aufschlämmung mit einer Teilchengröße der festen
Bestandteile im Bereich von etwa 0,1 bis 100μm und die Dispergierzone zur
Herstellung einer Kolloidlösung mit
einer Teilchengröße der festen
Bestandteile in der Größenordnung
von etwa 0,001 μm
bis etwa 0,1 μm. Eine
derartige Dispersion erlaubt eine besondere hohe Lagerungsstabilität der Mischung.
Durch die Anordnung zweier Prozessräume mit unterschiedlich ausgebildeten
Mischeinrichtungen in ein und demselben Mischtrog kann mit dem erfindungsgemäßen Kolloidalmischer
ein besonders breites Verwendungsspektrum hinsichtlich der Ausgangsstoffe
der Mischung und deren Zusammensetzung abgedeckt werden. Insbesondere
kann ein erfindungsgemäßer Kolloidalmischer
für Mischungen
mit niedrigen, mittleren und hohen Viskositätswerten verwendet werden.
Der Durchmesser und die Höhe
des Mischtroges, das Längenverhältnis der
beiden Prozessräume,
die Form und die Gestaltung der Vormischeinrichtung und/oder der
Dispergiereinrichtung sowie eine Drehzahl und/oder eine Antriebsleistung
des Mischers können
in Abhängigkeit
von der Betriebsart, der geforderten Mischleistung und dem gewünschten
rheologischen Einsatzbereich bestimmt werden.
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Ein
weiterer Grundgedanke der Erfindung liegt darin, im Mischtrog ein
Trennelement zur teilweisen räumlichen
Trennung der beiden Prozessräume vorzusehen.
Durch die lediglich teilweise räumliche Trennung
durch das Trennelement kann zum einen ein dauernder, insbesondere
kontinuierlicher Stoffaustausch zwischen den beiden Prozessräumen erfolgen.
Zum anderen ermöglicht
das Trennelement eine gezielte Beeinflussung der Strömungsverhältnisse
zwischen den beiden Prozessräumen.
Insbesondere kann durch einfache Modifikation des Trennelementes
der Kolloidalmischer gezielt an ein gewünschtes Ausgangsstoffsystem
angepasst werden.
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Ein
besonders einfaches Anpassen an ein gewünschtes Verwendungsspektrum
kann. erfindungsgemäß dadurch
gewährleistet
werden, dass das Trennelement auswechselbar im Mischtrog befestigt
ist. Soll der Kolloidalmischer zum Dispergieren eines ge änderten
Ausgangsstoffsystem zum Einsatz kommen, kann dann das Trennelement
in besonders einfacher Weise durch ein anderes Trennelement ersetzt
werden oder das Trennelement außerhalb
des Mischtroges in geeigneter Weise modifiziert werden.
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Nach
der Erfindung ist vorgesehen, dass das Trennelement eine ringförmige, insbesondere
kreisringförmige
Stauscheibe aufweist. Eine derartige Stauscheibe ist insbesondere
dazu geeignet, einen Materialstrom in Axialrichtung des Mischtroges
zu beeinflussen. Hierdurch kann der Materialaustausch zwischen den
beiden Prozesszonen gezielt beeinflusst werden. Vorzugsweise wird
die Stauscheibe hierzu koaxial zum Mischtrog angeordnet, der im Querschnitt
geeigneterweise einen in etwa kreisförmigen Innendurchmesser aufweist
und in etwa zylindrisch ausgebildet ist. Die Stauscheibe kann aber auch
ein dreidimensionales Profil, beispielsweise ein kegelstumpfmantelartiges
Profil aufweisen.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung besteht darin, dass die Dispergiereinrichtung mindestens
ein bewegliches Dispergierwerkzeug aufweist und dass die Stauscheibe,
insbesondere in Axialrichtung des Mischtroges, das Dispergierwerkzeug
in allen Bewegungspositionen bezüglich
dem ersten Prozessraum abdeckt. Hierdurch können im Mischer für den kolloidalen
Aufschluss der Mischung besonders geeignete Strömungsverhältnisse sichergestellt werden.
Insbesondere ist es hierdurch möglich,
ein laterales Anströmen
des Dispergierwerkzeuges weitgehend zu verhindern und vorrangig
ein radiales Anströmen
zuzulassen. Die Stauscheibe kann aber auch flächengrößer ausgebildet sein. Vorteilhafterweise
weisen sowohl die Vormischeinrichtung als auch die Dispergiereinrichtung
paddelartige Vormisch- bzw. Dispergierwerkzeuge auf, die auch perforiert
sein können.
In Rotation versetzt können
derartige Werkzeuge im Bereich der Wandung des Mischtrogs ein ringförmiges Materialpolster erzeugen,
das zwischen den beiden Prozessräumen durch
die Stauscheibe getrennt werden kann. Der Aufschluss der Mischung
erfolgt geeigneterweise durch eine Kombination der von den Mischeinrichtungen
erzeugten Fliehkraft und Kavitation sowie der Schwerkraft.
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Ein
problemloses Einlegen der Stauscheibe in den Mischtrog kann dadurch
gewährleistet
werden, dass ein Außenumfang
der Stauscheibe in etwa einem Innenumfang des Mischtroges entspricht. Gleichzeitig
kann mit einer derartigen Stauscheibe ein randseitiger Materialfluss
zwischen den beiden Mischzonen des Kolloidalmischers besonders wirksam
beeinflusst, insbesondere unterbunden werden. Der Außenumfang
der Stauscheibe kann aber auch durchmesserkleiner als der Innenumfang
des Mischtroges ausgebildet werden. Auch kann die Stauscheibe mit
Durchbrechungen versehen sein.
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Eine
besonders einfache und zugleich sichere Befestigung der Stauscheibe
im Mischtrog kann erfindungsgemäß dadurch
erzielt werden, dass die Stauscheibe auf einem Halteblech aufliegt,
das vorzugsweise am Boden des Mischtrogs aufliegt. Vorteilhafterweise
weist das Halteblech dabei eine Hülse auf, auf der stirnseitig
einerseits das Halteblech aufliegt. Andererseits kann die Hülse stirnseitig
am Boden des Mischtroges aufliegen. Vorzugsweise liegt die Hülse umfangsseitig
an einer Innenwand des Mischtroges an. Das Halteblech, das bevorzugt
im zweiten Prozessraum angeordnet ist, kann insbesondere als auswechselbares
Schleißblech
ausgebildet sein.
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Eine
besonders einfache und sichere und zugleich auswechselbare Befestigung
des Trennelementes am Mischtrog kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung dadurch erreicht werden, dass umfangsseitig am Mischtrog
mindestens eine Druckschraube, insbesondere mit Kegelspitze, zur
Halterung des Trennelementes am Mischtrog vorgesehen ist. Geeigneterweise
sind drei oder mehr Druckschrauben vorgesehen. Vorteilhafterweise
ist durch die mindestens eine Druckschraube die Stauscheibe an das
Halteblech und/oder das Halteblech an den Boden des Mischtroges
anpressbar.
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Ein
für einen
kolloidalen Aufschluss besonders geeignetes Strömungsbild zwischen den beiden Prozessräumen im
Mischtrog wird dadurch erhalten, dass die Trenneinrichtung mindestens
ein insbesondere radial und/oder tangential angeordnetes Leitblech
aufweist. Mittels eines solchen Leitbleches wird eine Strömung zwischen
den beiden Prozessräumen gezielt
beeinflusst. Die radiale und/oder tangentiale Anordnung des Leitblechs
erfolgt geeigneterweise bezüglich
einer Mantelfläche
und/oder einer zentralen Achse des Mischtrogs.
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Eine
besonders leichte Anpassung des erfindungsgemäßen Kolloidalmischers an unterschiedliche
Einsatzbereiche kann gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung dadurch gewährleistet werden,
dass das Leitblech austauschbar an der Stauscheibe befestigt ist.
In diesem Fall kann die Stauscheibe selbst austauschbar oder fest
im Mischtrog angeordnet sein. Das Leitblech ist erfindungsgemäß als Leitring
ausgebildet, und kann grundsätzlich auch
eine dreidimensionale Struktur, wie beispielsweise eine Kegelstumpfmantelstruktur
aufweisen. Das Leitblech ist auf der Stauscheibe und geeigneterweise
im ersten Prozessraum angeordnet. Insbesondere kann das Leitblech
zur Optimierung der Strömungsverhältnisse
in einem Übergangsbereich zwischen
den beiden Prozessräumen
dienen.
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Eine
besonders geeignete Ausführungsform der
Erfindung besteht darin, dass der erste Prozessraum oberhalb des
zweiten Prozessraums angeordnet ist. In diesem Fall kann die Mischung
insbesondere durch eine zentrale Einlauföffnung in einem Trogdeckel
durch Schwerkraftwirkung in den ersten Prozessraum zur Vormischung
eingebracht werden und von dort ebenfalls durch Schwerkraftwirkung
in den zweiten Prozessraum zur Dispergierung weitergeleitet werden.
Vorteilhafterweise ist mindestens einer der Prozessräume zylindrisch
ausgebildet. Geeigneterweise haben beide Prozessräume im Querschnitt in
etwa dieselben Außenabmessungen.
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Gemäß der Erfindung
ist besonders bevorzugt, dass die Vormischeinrichtung und die Dispergiereinrichtung
gemeinsam über
eine Welle antreibbar sind, die koaxial zum Mischtrog angeordnet
ist. In diesem Fall ist lediglich eine einzige Antriebseinrichtung
erforderlich. Geeigneterweise durchstößt die Welle den Mischtrog
zumindest bodenblechseitig. Statt einer gemeinsamen Welle können beispielsweise
auch zwei getrennte Wellen verwendet werden, die hülsenartig übereinander
angeordnet sind und von denen eine zum Antrieb der Vormischeinrichtung und
die andere zum Antrieb der Dispergiereinrichtung dient.
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Besonders
bevorzugt ist es nach der Erfindung, dass die Vormischeinrichtung
fliegend an der Dispergiereinrichtung gelagert ist. Durch eine lediglich
einseitige Lagerung kann ein besonders einfach aufgebauter Kolloidalmischer
erhalten werden, der gleichzeitig eine sichere Drehmomentübertragung zwischen
der Vormischeinrichtung und der Dispergiereinrichtung erlaubt. Geeigneterweise
erfolgt die Lagerung der Vormischeinrichtung und/oder der Dispergiereinrichtung
bodenseitig am Mischtrog.
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Die
Vormischeinrichtung und/oder die Dispergiereinrichtung können geeigneterweise
mit fester oder variabler Drehzahl hydraulisch und/oder elektromotorisch
angetrieben werden. Geeigneterweise liegt eine Umfangsgeschwindigkeit
des Dispergierwerkzeugs und/oder eines Vormischwerkzeugs zwischen
3 und 20 m/s, vorzugsweise zwischen 12 und 17 m/s. Bei der Welle
zum Antrieb der Dispergiereinrichtung und/oder der Vormischeinrichtung
kann es sich um die Antriebswelle eines Motors handeln. Die Welle
kann aber auch von der Antriebswelle des Motors getrennt sein, wobei
dann eine Kupplung, ein Riemenantrieb oder ein Kettenantrieb vorgesehen sein
kann, um ein Drehmoment von dem Antriebsmotor auf die Mischwelle
zu übertragen.
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Geeigneterweise
kann gemäß der Erfindung vorgesehen
sein, dass der Kolloidalmischer für einen chargenweisen und/oder
für einen
kontinuierlichen Betrieb ausgebildet ist. Während bei ei nem Chargenmischer,
der auch als diskontinuierlicher Mischer bezeichnet werden kann,
ein ständiger
Stoffaustausch zwischen den beiden Prozesszonen stattfinden kann, kann
die Mischung bei einem kontinuierlichen Mischer, der auch als Durchlaufmischer
bezeichnet werden kann, die beiden Zonen insbesondere im "first-in-first-out"-Verfahren durchlaufen.
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Verfahrensmäßig liegt
die Erfindung in einem Verfahren zur kolloidalen Aufbereitung einer
Mischung, bei dem in einem Mischtrog eine Vormischeinrichtung und
eine Dispergiereinrichtung angeordnet werden, in dem Mischtrog ferner
ein Trennelement mit einer ringförmigen
Stauscheibe und zumindest einem auf der Stauscheibe angeordneten,
als Leitring ausgebildeten Leitblech angeordnet wird, durch welches
im Mischtrog ein erster Prozessraum mit der Vormischeinrichtung
und ein zweiter Prozessraum mit der Dispergiereinrichtung teilweise
räumlich getrennt
werden, und die Mischung in den Mischtrog eingebracht und zu einer
Dispersion verarbeitet wird.
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Insbesondere
kann das erfindungsgemäße Verfahren
mittels eines erfindungsgemäßen Kolloidalmischers
durchgeführt
werden. Das erfindungsgemäße Verfahren
ermöglicht
eine besonders hohe Mischungsqualität bei einem zugleich besonders
breiten Verwendungsspektrum hinsichtlich der zu mischenden Ausgangsstoffe.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
näher erläutert, die schematisch
in den Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen in
geschnittener Seitenansicht:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kolloidalmischers,
der als Chargenmischer verwendet werden kann, und
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2 ein
zweites Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kolloidalmischers,
der als Durchlaufmischer verwendet werden kann.
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Die 1 und 2 zeigen
zwei unterschiedliche Ausführungsbeispiele
erfindungsgemäßer Kolloidalmischer.
Die Mischer wei sen jeweils einen zylindrischen Mischtrog 1, 1' der Höhe H, H' und des Durchmessers
D, D' auf. Das obere
Ende des Mischtroges ist mit einem Trogdeckel abgeschlossen, der
als abnehmbarer Einlaufdeckel 2, 2' ausgebildet ist. Der Einlaufdeckel 2, 2' weist mittig
einen hülsenartigen
Einlaufstutzen auf, der koaxial zum zylindrischen Mischtrog 1, 1' angeordnet
ist. Der Einlaufstutzen, von dem grundsätzlich auch mehrere am Einlaufdeckel 2, 2' vorgesehen
sein können,
dient der Zuführung
der Ausgangsstoffe oder Mischungskomponenten in Pfeilrichtung X,
X'.
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Am
unteren Ende des Mischtroges 1, 1' ist dieser mit einem Trogboden 3, 3' verschlossen.
In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Trogboden 3 als Kreisring ausgebildet. In dem in 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel
weist der Trogboden 3' ein
inneres kreisringförmiges
Element 31' sowie
ein äußeres kreisringförmiges Element 32' auf, die stufenartig über ein
hülsenförmiges Element 33' derart verbunden
sind, dass das kreisringförmige Element 32' unterhalb des
kreisringförmigen
Elements 31' angeordnet
ist.
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Der
Trogboden 3, 3' ist
so ausgebildet, dass in dessen Zentrum entweder ein Motorflansch
mit einem freiem Ende einer Welle 5, 5' und alternativ
oder zusätzlich
ein Lagergehäuse 4, 4' für die Welle 5, 5' mit Wellenlagerung
und Wellendichtung angeschlossen werden kann. Im Inneren des Mischtrogs 1, 1' ist der Trogboden 3, 3' mit einem austauschbaren
Verschleißschutz 15, 15' versehen, der
beim Ausführungsbeispiel
der 2 nur am äußeren kreisringförmigen Element 32' vorgesehen
ist.
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Am
unteren Ende des Mischtrogs 1, 1' befindet sich abschließend mit
dem Trogboden 3, 3' ein Auslaufstutzen
mit einem Auslaufverschluss zur Entnahme der Mischung in Pfeilrichtung
Y, Y', von denen auch
mehrere am Trogumfang angeordnet werden können. Bei einer Verwendung
als Durchlaufmischer erfolgt die Entnahme der Mischung regelmäßig in Pfeilrichtung
Y'. Bei Verwendung
als Chargenmischer kann die Entnahme der Mischung auch durch den
Einlaufstutzen im Einlaufdeckel 2, 2' erfolgen, der Pfeilrichtung
X, x' entgegengesetzt.
In diesem Fall kann der Auslaufstutzen als zusätzlicher Auslauf, insbesondere
im Störungsfall
dienen.
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Der
Mischtrog 1, 1' ist
in Axialrichtung in einen ersten Prozessraum 41, 41' und einen zweiten Prozessraum 42, 42' unterteilt,
wobei im ersten Prozessraum 41, 41' eine Vormischeinrichtung 22, 22' und im zweiten
Prozessraum 42, 42' eine
Dispergiereinrichtung 26, 26' angeordnet ist. Dabei bildet der erste
Prozessraum 41, 41' eine
erste Prozesszone der Höhe
Z1, Z1' und der
zweite Prozessraum 42, 42' eine zweite Prozesszone der Höhe Z2, Z2'. Der erste Prozessraum 41, 41' wird vom zweiten
Prozessraum 42, 42' räumlich durch
eine kreisringförmige
Stauscheibe 10, 10' eines
Trennelementes getrennt. Der Außendurchmesser
der Stauscheibe 10, 10' entspricht dabei dem Innendurchmesser
des Mischtroges 1, 1', so dass diese an einem Zylindermantel
des Mischtroges anschließt.
Dabei weist die Stauscheibe 10, 10' mittig eine kreisförmige Ausnehmung
auf. Der erste Prozessraum 41, 41' ist zylinderförmig ausgebildet. Im Ausführungsbeispiel
der 1 weist der zweite Prozessraum 42 ebenfalls
eine zylinderförmige
Form auf, wohingegen der zweite Prozessraum 42' im Ausführungsbeispiel
der 2 ringförmig
mit einem kreisringförmigen
Querschnitt ausgebildet ist.
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Umfangseitig
am Zylindermantel des Mischtrogs 1, 1' sind Druckschrauben 16, 16' angeordnet. Diese
Druckschrauben 16, 16' werden durch ein entsprechendes
Gewinde am Mischtrog 1, 1' geführt und weisen jeweils eine
Kegelspitze auf, die in der Vormischzone 41, 41' in das Innere
des Mischtroges 1, 1' ragt. Dabei verlaufen die Druckschrauben 16, 16' im Wesentlichen
radial zum Mischtrog 1, 1'. Die Stauscheibe 10, 10' liegt auf einem
als Schleißblech ausgebildeten
Halteblech 14, 14' auf,
das wiederum auf dem Trogboden 15, 15' aufliegt. Das
Halteblech 14, 14' ist
hülsenförmig ausgebildet
und in den Mischtrog 1, 1' lose eingelegt. Durch die Druckschrauben 16, 16' wird die Stauscheibe 10, 10' stirnseitig
an das Halteblech 14, 14' und dieses wiederum an den Trogboden 3, 3' gepresst. Hier durch
wird eine Lagebestimmung und -fixierung der Stauscheibe 10, 10' im Mischtrog 1, 1' erreicht. Der
Außendurchmesser
des Halteblechs 14, 14' entspricht dem Innendurchmesser
des Mischtrogs 1, 1',
seine Höhe
entspricht dem Höhenmaß Z2, Z2' des zweiten Prozessraums 42, 42'.
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Auf
der Stauscheibe 10, 10' sind austauschbar Leitbleche 11, 11' befestigt.
Diese Leitbleche 11, 11' sind als ein Leitring ausgebildet
und weisen sowohl Blechelemente auf, die parallel zur Stauscheibe 10, 10' verlaufen als
auch solche, die senkrecht oder mit einem anderen Anstellwinkel
hierzu verlaufen. Die Leitbleche 11, 11' sind dabei
so ausgebildet, dass sich damit besonders günstige Strömungsverhältnisse in einem Übergangsbereich
zwischen dem ersten Prozessraum 41, 41' und dem zweiten
Prozessraum 42, 42' erzielen
lassen. Der Leitring ist sowohl hinsichtlich seines Innendurchmessers
als auch seines Außendurchmessers
durchmesserkleiner als die Stauscheibe 10, 10' ausgebildet.
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Im
ersten Prozessraum 41, 41' sind auf einem zentrisch im Mischtrog 1, 1' angeordneten
Rührrotor 12, 12' umfangseitig
mindestens zwei Rührwerkzeuge 13, 13' angeordnet.
Diese als Paddel ausgestalteten Rührwerkzeuge 13, 13' sind so ausgebildet,
dass in der ersten Prozesszone 41, 41' eine Grobverteilung,
Homogenisierung und/oder Ausschlämmung
der Ausgangsstoffe stattfindet. Im Ausführungsbeispiel der 1 ist
der Rührrotor 12 im Wesentlichen
stabförmig
aufgebaut. Im Ausführungsbeispiel
der 2 ist der Rührrotor 12' hingegen im
Wesentlichen scheibenförmig
ausgebildet.
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Die
Dispergiereinrichtung 26, 26' im zweiten Prozessraum 42, 42' weist einen
scheibenförmigen Dispergierrotor 6, 6' auf, der an
der Welle 5, 5' drehfest
befestigt ist. Im Ausführungsbeispiel
der 2 sind an dem Dispergierrotor 6' umfangseitig
unmittelbar als Paddel ausgebildete Dispergierwerkzeuge 9' befestigt.
Im Ausführungsbeispiel
der 1 sind am Umfang des scheibenförmigen Dispergierrotors 6 zwei
oder mehr Halterungen zum Befestigen von Mischarmen 7 angeordnet.
An diesen Mischarmen 7 sind sowohl als Dispergierpaddel
ausgebildete Dispergierwerkzeuge 9 als auch Bodenabstreifer 8 angeordnet.
Die Bodenabstreifer 8 sind T-förmig ausgebildet und verlaufen
unmittelbar oberhalb des Verschleißschutzes 15 des Trogbodens 3.
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Der
Innendurchmesser der Stauscheibe 10, 10' ist so klein,
dass die unter der Stauscheibe 10, 10' rotierenden
Dispergierwerkzeuge 9, 9' gegenüber dem ersten Prozessraum 41, 41' komplett abgedeckt sind.
Die Dispergierzone 42, 42' und die darin rotierenden Dispergierwerkzeuge 9, 9' sind so gestaltet und
angeordnet, dass in dieser Zone alle vorgemischten Stoffanteile
zwangsweise sehr hohen Scherkräften
und Turbulenzen ausgesetzt sind und damit feinstverteilt, kolloidal
aufgeschlossen werden. Zur Drehmomentübertragung ist der Rührrotor 12, 12' fliegend auf
dem Dispergierrotor 6, 6' befestigt.