Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und eine Vorrichtung zum pneumati¬ schen Behandeln pulverförmiger Stoffe mit einem an eine Zu¬ führleitung sowie einem Austrag für das Fördergut ange¬ schlossenen Behälter.

Aus der EP 0 538 711 A geht eine Fördervorrichtung etwa für Kunststoffgranulate mit einer Schlauchleitung hervor, die einends mittels einer Lanze in einen Speichersilo eintaucht sowie andernends durch einen Filterträger hindurch in einen Rohrstutzen einragt, der auf dem kastenartigen Einlass einer tangentialen Einzugsöffnung eines Plastifizierzylin- ders sitzt. über dem Filterträger ist eine ebenfalls von der Schlauchleitung durchsetzte Deckel-Baugruppe mit einer Saugkammer vorgesehen. Letztere weist zum Rohrstutzen ge¬ richtete Saugöffnungen auf und steht mit einem Düsensystem in Wirkverbindung, dem Druckluft oder Druckgas als Arbeits¬ medium zugeführt werden kann. In der Saugkammer wird ein relativ hoher Unterdruck erzeugt, der sich durch die Saugöffnungen und die Filter in den Rohrstutzen sowie von dort aus durch die Saugleitung bis in den Speichersilo fortpflanzt. Jenes Arbeitsmedium soll durch Erhöhung seiner Geschwindigkeit im Fördergut einen so hohen Druck erzeugen, dass die Feststoffe unter Vermischung mit einem Saugluft¬ strom zu jenem kastenartigen Einlass gesaugt werden. An den Filtern werden die Feststoffe vom Saugluftstrom abgetrennt, und dieser wird mit dem Arbeitsmedium gemischt. Eine Fil¬ terreinigung kann während des Prozesses nicht durchgeführt werden. Die EP 0 574 596 A beschreibt eine Anlage für das pneumati¬ sche Umschlagen von Zement aus Schiffen in Silos mittels eines sog. Schleusenbehälters aus mehreren Behältersegmen¬ ten; im obersten Behältersegment sitzt ein Abluftfilter, das unterste Behältersegment verjüngt sich trichterartig.

Auch in der chemischen, pharmazeutischen und der Lebensmit¬ telindustrie werden pulverförmige Stoffe gefördert und in einer kontrollierten Atmosphäre transportiert. Die bekann¬ ten Anlagen zum Fördern pulverförmiger Werkstoffe dieser Art sind zumeist in der Konstruktion auf das nachträglich zu fördernde Produkt abgestimmt; bei diesen Anlagen handelt es sich um Einzelanfertigungen, die hohe Anlagekosten be¬ dingen.

Das Einfüllen von Pulver in Reaktionsgefäße oder Reaktoren innerhalb explosiver Zonen erfolgt im allgemeinen manuell über eine Schleuse oder ein Schutzventil, da die meisten Reaktoren nicht über den nötigen Platz für eine adäquate Ladeanlage verfügen. Eine solche Arbeitsweise entspricht nicht den vorhandenen Sicherheitsregeln zur Unterbindung der Explosionsgefahr; wenn der Reaktor inertisiert ist, führt das manuelle Einfüllen von Pulvern vom Mannloch zu atmosphärischen Drücken und hebt den Schutzeffekt des Inertgases auf. Bei manuellem Feststoffeintrag ist die Inertisierung innerhalb kurzer Zeit aufgehoben (02 Konzen¬ tration > 8 %) und wird auch nach längerer betriebsmäßiger N2-Spülung nicht wieder hergestellt.

In Kenntnis dieser Gegeben hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, ein kostengünstiges Vermischen und Konditionieren pulverförmiger Stoffe zu ermöglichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre des unabhängigen Anspruches; die Unteransprüche geben günstige Weiterbildun¬ gen an. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kom¬ binationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar sein.

Erfindungsgemäß werden dem Behälterraum durch zumindest zwei Zuführrohre zwei Stoffströme -- insbesondere gegenläu¬ fig -- zugeführt und in dem Behälterraum verwirbelt. Dazu hat es sich als günstig erwiesen, dass die Stoffströme etwa tangential zugeführt werden, bevorzugt zudem in etwa gleicher Behälterhöhe, so dass deren Bahnen ineinandergrei¬ fen. Auf diese Weise wird eine innige Verwirbelung erzeugt.

Dazu werden bevorzugt die Stoffströme auch in einem Nei¬ gungswinkel zu einer Radialebene des Behälters eingeleitet, d.h. die Stoffströme werden abwärts geneigt eingeführt.

Gemäß einer der Möglichkeiten zur Durchführung des erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens wird jeder der Stoffströme einem gemeinsamen Gefäß entnommen und so ein Kreislauf erzeugt. Hierzu sollen die verwirbelten Stoffströme aus dem Behäl¬ terraum in das gemeinsame Gefäß eingeführt sowie gemeinsam aus diesem abgezogen werden.

Eine andere -- mit dem vorstehenden Verfahren auch kombi¬ nierbare -- Vorgehensweise ist es auch, jeden der Stoffströme einem gesonderten Gefäß zu entnehmen. Im letzt¬ genannten Fall werden bevorzugt unterschiedliche Stoffe miteinander vermischt.

Im Rahmen der Erfindung liegt eine weitere günstige Vorge¬ hensweise, bei welcher der Stoffstrom durch zumindest zwei axial hintereinander geschaltete Hohlprofile geleitet und in diesen an Temperaturerzeugungseinrichtungen vorbeige¬ führt wird. Dabei wird erfindungsgemäß der Stoffström am Austrittsbereich der Hohlprofile angewärmt und getrocknet. Im Rahmen der Erfindung liegt eine Vorrichtung, die vor allem bei Durchführung vorstehender Verfahren eingesetzt werden soll, bei der zumindest zwei Zuführleitungen für je¬ weils einen Stoffström vorgesehen und diese an jeweils einen Anschlussstutzen angeschlossen sind; diese Anschluss¬ stutzen münden nach einem Merkmal der Erfindung gleichge¬ richtet in den Behälterinnenraum, so dass die sie verlas¬ senden Stoffströme aufeinandertreffen und so die Verwirbe- lung durchführen.

Als günstig hat es sich erwiesen, am Behälter zumindest zwei zueinander etwa parallele Anschlussstutzen vorzusehen, die bevorzugt einer gemeinsamen Radialebene zugeordnet sind; günstigerweise sollen sie zur Behälterachse hin mit der Radialebene einen Neigungswinkel einschließen und/oder zum Behälterinnenraum hin abwärts geneigt sein. Auch hat es sich als günstig erwiesen, die Anschlussstutzen zueinander etwas höhenversetzt in den Behälterinnenraum münden zu lassen.

Bevorzugt sitzt der Behälter mit seinem unteren Ende einem Auffanggefäß auf und ist andernends mit einem Anschluss¬ stutzen versehen.

Es wird bevorzugt, den Gefäßinnenraum des Auffanggefäßes firstwärts an zumindest einen Bodendurchbruch des Behälters anzufügen sowie mit einem bodenwärtigen Auslassorgan zu versehen. Auch kann im Gefäßinnenraum im Strömungsweg we¬ nigstens eine Reflektionseinrichtung als Prallorgan ange¬ ordnet sein, an der die Partikel abprallen und in den Strom zurückgedrückt werden.

Erfindungsgemäß weist das bodenwärtige Auslassorgan zumin¬ dest zwei Ausgangsorgane für jeweils eine — andernends an einem der Ansatzstutzen angeschlossene -- Leitung auf; letztere soll nach einem weiteren Merkmal der Erfindung das Auslassorgan des Reaktionsgefäßes mit einem Ansatzstutzen des Behälters verbinden, also einen Kreislauf ermöglichen. In einer weiteren Ausgestaltung ist an die Leitung eine Zweigleitung angeschlossen; diese Zweigleitung wird dann andernends mit einem Gefäß verbunden, das einen der pulver- förmigen Stoffe enthält.

Der Temperaturveränderung des Fördergutes dient eine andere erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der im Innenraum des Be¬ hälters wenigstens eine die Förderbahn des Fördergutes querende Temperaturerzeugungseinrichtung angeordnet ist, bevorzugt eine Warmlufterzeugungseinrichtung. Hierbei sollen vorteilhafterweise wenigstens zwei rohrartige Hohl¬ profile gleichförmigen Querschnitts axial durch eine Zwischenkammer aneinandergefügt sein, und in der Zwischen¬ kammer soll die Warmlufterzeugungseinrichtung angeordnet werden; letztere ist bevorzugt zur Längsachse der Vorrich¬ tung geneigt.

Als günstig hat es sich erwiesen, das untere Hohlprofil an einer Bodenkammer enden zu lassen, die durch eine Förder¬ leitung mit dem oberen Hohlprofil verbunden ist, um eine Zirkulation zu ermöglichen.

Mit der Erfindung wird die vom Erfinder gesehene Aufgabe in bestechender Weise gelöst; das erfindungsgemäße System bie¬ tet an:

• ein geschlossenes, selbstfüllendes Mischsystem mit hohem Grad an Containment;

• ein sehr effizientes Mischen, d.h. deutlich ge¬ ringere Mischzeiten im Vergleich zu herkömm¬ lichen Systemen;

• die Möglichkeit, unterschiedliche Pulver in sehr verschiedenen Verhältnissen zu mischen (1/10.000);

• das Arbeiten unter Ausschluss von Sauerstoffatmosphäre mit geringem Verbrauch an Stickstoff; • ein vollständiges Entleeren des Systems mit der Möglichkeit, an Ort und Stelle zu reinigen;

• das direkte Hinzufügen kleinerer Produktmengen zur Mischung ohne Prozessunterbrechung;

• die Möglichkeit, Pulvereigenschaften werden während des Mischvorgangs verändert zu lassen;

• die Konzeption fester Anlagen, mit denen aus verschiedenen Behältern (Fässer, Big-Bags, Silos etc.) Pulver angesaugt werden können;

• das Ansaugen von Pulver über beträchtliche Di¬ stanzen;

• den Einsatz äußerst betriebssicherer und nur weniger beweglicher Teile bei geringer Wartung. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:

Fig. 1: eine erfindungsgemäße Vorrichtung in teilweise geschnittener Seitenansicht;

Fig. 2: den vergrößerten Querschnitt durch Fig. 1 nach deren Linie II-II;

Fig. 3: eine weitere Ausführungsform in teil¬ weise geschnittener Schrägsicht;

Fig. 4: einen der Lage der Linie II-II in Fig. 1 entsprechenden vergrößerten Quer¬ schnitt durch Fig. 3;

Fig. 5: eine andere erfindungsgemäße Vorrich¬ tung in schematisiertem, geschnittenem Aufriss.

Eine Vorrichtung 10 zum pneumatischen Fördern von pulver- förmigen Stoffen geringen Korngrößenbereiches weist ein Auffanggefäß 12 als Hauptbehälter mit einer zylindrischen Gefäßwandung 14 einer Höhe h und eines äußeren Durchmessers d auf. Der Innenraum 15 des Auffanggefäßes 12 ist nach unten hin von einem Gehäuseboden 16 verschlossen, von dem in der Gefäßachse A ein schüsselartiger Bodenstutzen 17 ab¬ ragt.

Der Gefäßinnenraum 15 wird von einem Domdeckel 18 über¬ spannt, von dem — axial zur Gefäßachse A — ein zylindri¬ scher Behälter 20 aus elektrolytisch poliertem Edelstahl einer Länge a von beispielsweise 600 mm aufragt; dessen Innenraum 22 eines Durchmessers di von hier 200 mm dient als Wirbelkammer. Dieser Behälterinnenraum 22 wird von einem plattenartigen Sieb 24 überspannt, oberhalb dessen von einem Behälterdeckel 26 ein — hier T-förmiger — An¬ schlussstutzen 28 aufragt. An diesen sind einends eine Va¬ kuumleitung und andernends eine Fördergasleitung anschlie߬ bar, wobei zumindest letztere ein Sperrventil enthält. Solche Ventile sind beispielhaft bei 29 in Fig. 3 angedeu¬ tet.

In den Behälterinnenraum 22 führen zwei seitliche Ansatz¬ stutzen 30, 30a, welche — gemäß Fig. 2 parallel zueinander beidends einer gemeinsamen Diametralen -- in einem Winkel w von hier etwa 15° zu einer Radialebene E — zur Gefäßachse A hin abwärts -- geneigt verlaufen. In diese Ansatzstutzen 30, 30a ist jeweils ein Schmetterlingsventil 32 als Sperrorgan in einem Anschlussflansch 34 integriert.

Von jedem der Zuführrohre oder Ansatzstutzen 30, 30a führt eine schlauchartige Leitung 40 bzw. 40a zu jeweils einem Radialrohr 38 jenes schüsselartigen Bodenstutzens 17. Im übrigen ist der besseren übersicht halber die in Fig. 1, 3 rechts liegende Leitung 40a nur abschnittsweise darge¬ stellt.

Dem Innenraum 22 des Behälters 20 werden durch die Ansatz¬ stutzen 30, 30a sowie die Leitungen 40, 40a zwei Ströme pulverförmiger Stoffe in Förderrichtung x bzw. y tangential zugeleitet und gemäß Fig.2 an der Innenfläche des Behälters 20 in gegenläufige Kreisbahnen X1 bzw. yi überführt. So entsteht eine Verwirbelung der Stoffe und deren innige Ver¬ mischung. Dieses Gemisch gelangt dank eines zentrischen — verschließbar gestalteten -- Bodendurchbruches 23 in den Gefäßinnenraum 15. Beim Ausführungsbeispiel 10a nach Fig. 3 ist das — in einem Tragring 51 eines Fahrgestells 52 hängende — Auf¬ fanggefäß 12a trichterartig gestaltet, und seine Spitze 46 geht in einen T-förmigen Rohranschluss 47 über, an dessen Querrohr 48 die beiden Leitungen 40, 40a angeschlossen sind. Letztere werden in Halteschlaufen 53 jenes Tragringes 51 festgelegt. In jede der Leitungen 40, 40a ist hier je¬ weils ein Zwischenstück als Schleuseneinsatz 50 integriert, an den eine Zweigleitung 42 bzw. 42a angeschlossen ist; diese endet anderseits mit einer Einsatzspitze 44 bzw. 44a aus starrem Werkstoff.

Die Einsatzspitzen 44 bzw. 44a der Zweigleitungen 42 bzw. 42a sind jeweils in ein Gefäß 54, 55 eingetaucht, welche unterschiedliche Pulver P, Q beinhalten; diese werden durch die Leitungen 40/42 bzw. 40a/42a dem Wirbelvorgang im Be¬ hälterinnenraum 22 zugeführt. Bei dieser Ausgestaltung sind -- wie vor allem Fig. 4 erkennen lässt -- die parallelen Ansatzstutzen 30, 30b gegenläufig angeordnet, so dass die Kreisbahnen X2, V2 der Stoffströme x, y gleichgerichtet sind. Die Verwirbelung entsteht hier durch das seitliche Auftreffen der Kreisbahnen x2, Y2 aufeinander.

Durch einen Umschaltvorgang in jenen Zwischenstücken 50 der Leitungen 40, 40a werden letztere zeitweilig von ihren Zweigleitungen 42, 42a getrennt, und es entsteht ein Kreis¬ lauf zwischen dem Gefäßinnenraum 15 und dem Innenraum 22 des Behälters 20 zur weitergehenden Verwirbelung.

Nicht dargestellt sind andere mögliche Ausgestaltungen, de¬ ren Behälter 20 mehr als ein Paar von Ansatzstutzen 30, 30a anbieten zum Anschluss an mehr als zwei Leitungen 40, 40a.

Mit den beschriebenen Vorrichtungen 10, 10a können in völ¬ lig geschlossener Weise ganz unterschiedliche Pulver mühe¬ los gemischt werden. Im Pharmabereich eignet sich diese Technologie besonders für die kontaminationsfreie Handha- bung aktiver Substanzen, deren Eigenschaften nicht verän¬ dert werden dürfen.

Das System besteht — wie geschildert — aus einem Hauptbe¬ hälter 12, 12a mit einem in dessen Mitte installierten De- flektor 36. über dem Hauptbehälter 12, 12a ist ein Förder¬ system mit zwei tangentialen Ansatzstutzen 30, 30a als Ein¬ gänge angebracht. Während einer Ansaugphase öffnen sich deren Schmetterlingsventile 32.

Die Pulver werden mit einem Pulverfördersystem automatisch eingeführt und während einer zuvor genau bestimmten Zeit¬ dauer zirkulierend durch den Hauptbehälter 12, 12a geführt. Eine Reflektionseinrichtung gewährleistet dabei eine homogene Verteilung der Pulvermischung im Hauptbehälter 12, 12a.

Wenn sich die beiden Pulverstrahlen treffen, ermöglicht der Mischeffekt eine erhebliche Steigerung der Geschwindigkeit und Effizienz des Mischens. Durch die beschränkte Zirkula¬ tionsgeschwindigkeit wird die Beschädigung der Partikel verhindert.

Das System kann problemlos unter Sauerstoffausschluss be¬ trieben werden. Dadurch vermögen auch hygroskopische Pulver wie Pulver, welche oxydieren oder explodieren können, ge¬ mischt zu werden.

Diese Technologie lässt sich leicht in eine pharmazeutische Produktionslinie integrieren. Pulver können automatisch aus den Gefäßen 54, 55 -- beispielsweise aus Fässern, Säcken -- oder direkt aus Prozessapparaten Granulatoren od.dgl. angesaugt werden. Nach Beendigung des Mischvorgangs kann das System vollautomatisch und vollständig in den nächsten Verarbeitungsschritt entleert werden. Dieses System bein¬ haltet keine beweglichen oder rotierenden mechanischen Teile, was eine leichte automatische Reinigung ermöglicht. Fig. 5 zeigt einen Mischturm 60 mit drei — durch Zwischen¬ kammern 62 verbundenen und einer gemeinsamen Längsachse B zugeordneten — Zylinderrohren od.dgl. Hohlprofilen 64 des inneren Durchmessers e, deren unteres durch eine Bodenkam¬ mer 68 nach unten hin und deren firstwärtiges nach oben hin durch einen Deckel 69 abgeschlossen ist. Der Durchmesser f der Kammern 62, 68 ist größer als jener der Hohlprofile oder Zylinderrohre 64. Bei 70 ist ein Stutzen für eine Zu- oder Abführleitung angedeutet.

Den unteren Mündungen 66 der Zylinderrohre 64 sind — ab¬ wärts in einem Winkel Wi von etwa 15° geneigte — Warm¬ lufterzeuger 72 zugeordnet, die für eine Trocknung des durch die Rohrräume 65 des Mischturms 60 und eine Außenlei¬ tung 58 in Förderrichtung z zirkulierenden Stoffes sorgen.