Vorrichtungen der vorgenannten Art sind bekannt.

Denen gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, allgemein die Qualität beim Mischen, Granulieren oder Trocknen der Feststoffe zu verbes- sern.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass jeder Mischarm ein Haupt- blatt aufweist, das einen im wesentlichen dreieckförmigen Querschnitt hat, wo- bei die Dreieckspitze zur Drehrichtung hin gerichtet ist.

An das Hauptblatt schließt sich vorteilhafterweise in Richtung zum Behälterbo- den ein Bodenblatt an, das im wesentlichen einen rechteckigen Querschnitt aufweist.

Das Bodenblatt ist über einen im wesentlichen zylindrischen Holm drehfest mit der Antriebswelle verbunden.

Am oberen Ende des Hauptblattes ist ein Endblatt ausgebildet, das ebenfalls im wesentlichen einen rechteckigen Querschnitt besitzt.

Vorzugsweise sind das Hauptblatt, das Bodenblatt und das Endblatt zur Dreh- ebene in einem Winkel al bzw. a2 bzw. 8 im Bereich von 15° bis 60° angestellt.

Zur Behälterwand hin sind das Hauptblatt, das Bodenblatt und das Endblatt in einem Freiwinkel ß im Bereich von 1° bis 30° angestellt.

Schließlich ist das Endblatt zur Radialen in einem Neigungswinkel y im Bereich von 1° bis 30° angestellt.

Vorzugsweise haben die Bodenblätter der beiden Mischarme zusammen eine im wesentlichen Z-förmige Gestalt.

Der Abstand des Hauptblattes, des Bodenblattes und des Endblattes von der Behälterinnenwand liegt vorteilhafterweise etwa im Bereich von 1 bis 10 mm.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann im Behälter ein Stromstörer angeordnet sein, der im allgemeinen einen Kreisquerschnitt hat, und in Strö- mungsrichtung angeschrägt ist.

Ferner kann die Vorrichtung zweckmäßigerweise mit einem Dispergierorgan (Zerhacker) ausgerüstet sein, durch das hohe Scherkräfte in das Produkt einbringbar sind.

Das Dispergierorgan hat eine Welle, auf der mindestens ein Messer angebracht ist.

Nach noch einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist in den Boden des Mischbehälters eine Begasungseinrichtung eingebaut, durch welche ein Gas, zum Beispiel Luft, in Strömungsrichtung des zu behandelnden Produktes einbringbar ist.

Der Mischbehälter kann zweckmäßigerweise einen flachen Boden aufweisen, der über einen gekrümmten Abschnitt in die Behälterwand übergeht, wobei der Radius des gekrümmten Übergangs-Abschnittes etwa (0,05 bis 0,2) x Innen- durchmesser des Mischbehälters betragen kann.

Eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung beschrieben, in der Fig. 1A, 1B, 1C und 1D eine Seitenansicht, eine Draufsicht, eine weitere Seitenansicht und eine perspektivische Ansicht des Mischorganes der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigen.

Fig. 1E zeigt einen Schnitt längs der Linie A-A von Fig. 1A.

Fig. 2 zeigt eine Ansicht eines mit Messern versehenen Dispergierorgans der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf das Dispergierorgan nach Figur 2.

Fig. 4 zeigt im Schnitt eine Begasungsvorrichtung zum Einbringen von Gas in den Mischbehälter der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Wie Figur 1A zeigt, umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 einen Misch- behälter 12, der einen ebenen Boden 48 hat, der über einen Übergangsbereich 50 in den zylindrischen Teil des Behälters 12 übergeht.

Der Radius des Übergangsbereichs 50 beträgt etwa (0,05-0, 2) x Durchmesser des Behälters 12. Die Höhe des zylindrischen Teils 52 des Behälters 12 ist ma- ximal gleich seinem Durchmesser.

Die Vorrichtung hat in der Regel einen flachen Deckel (nicht gezeigt), der aber auch als Klopperdeckel ausgeführt sein kann. Der Behälter 12 kann mit einem Doppelmantel und/oder einem aufgesetzten Filter ausgestattet sein.

Im Behälter 12 ist zentrisch eine von oben angetriebene Welle 14 frei fliegend ohne Bodenlager angeordnet.

Drehfest mit der Welle 14 verbunden ist ein Mischorgan, das in der dargestell- ten Ausführungsform beispielsweise aus zwei sich diametral gegenüberliegen- den Mischarmen 16 gebildet ist.

Jeder Mischarm 16 umfaßt ein Hauptblatt 18 zum Beispiel mit rechteckigem Querschnitt, das sich von knapp über dem Boden 48 nach oben erstreckt, wie insbesondere die Figuren 1A und 1C zeigen. Das Hauptblatt 18 ist, wie Figur 1C zeigt, abgeknickt ausgebildet, wodurch ein unterer Bereich 54 und ein obe- rer Bereich 58 gebildet werden.

Die Höhe H1 des unteren Bereiches 54 beträgt etwa (0, 1 bis 0,3) x Durchmes- ser des Behälters 12, und die Höhe H2 des oberen Bereiches 58 beträgt etwa (0,2-0, 5) x Durchmesser des. Behälters 12, jeweils gemessen parallel zur Mit- telachse der Welle 14. Der obere Bereich 58 des Hauptblattes 18 ist in einem Winkel al von etwa 15'bis 60'zur Drehebene angestellt, der untere Bereich 54 ist in einem Winkel a2 von etwa 15° bis 60° zur Drehebene angestellt, wobei die beiden Winkel gleich oder unterschiedlich sein können, und a2 größer oder klei- ner als al sein kann.

Auf den oberen Bereich 58 des Hauptblattes 18 ist eine dreieckförmige Schiene 20 aufgesetzt, und entweder einteilig mit dem Hauptblatt 18 ausgebildet, oder in geeigneter Weise fest mit diesem verbunden. Die dreieckförmige Schiene 20 erstreckt sich über die gesamte Länge des oberen Bereiches 58 des Haupt- blattes 18. Die Grundfläche der Schiene 20 ist zum Hauptblatt 18 hin gerichtet, während die Spitze (Kante) des Dreieckquerschnittes zur Drehbewegung des Rührorganes hin gerichtet ist. Der untere Bereich 54 des. Hauptblattes 18 ist durch eine Leiste oder Schiene 24 verstärkt, die sich auch noch über einen Teil des oberen Bereiches 58 des Hauptblattes 18 erstreckt.

Am oberen Ende des Hauptblattes 18 ist ein Endblatt 30 angeordnet, das zweckmäßigerweise einteilig mit dem Hauptblatt 18 ausgebildet ist. Das End- blatt 30 ist, wie insbesondere die Figur 1B zeigt, von der Behälterinnenwand aus etwa einwärts gerichtet, und es ist, wie ebenfalls Figur 1B zeigt, zu einer radialen auf die Behälterwand in einem Winkel y geneigt, der im Bereich von etwa 1° bis 30° liegt. Zur Drehebene ist das Endblatt 30, wie Figur 1C zeigt, in einem Winkel 8 angestellt, der in einem Bereich von etwa 15° bis 60° liegt. Das Endblatt 30 ist in Form eines ebenen Bleches ausgebildet.

In Richtung zum Boden 48 des Behälters 12 hin schließt sich, wie die Figuren 1A, 1B und 1D zeigen, ein abgebogenes Bodenbfatt 22 an, das aus dem Hauptblatt 18 und der Verstärkungsschiene 24 gebildet ist. Dieses Bodenblatt 22 geht über in ein im wesentlichen parallel zum Boden 48 verlaufendes Über- gangsstück 26, das seinerseits in einen zylindrischen Holm 28 übergeht, der die Verbindung des Mischarmes 16 mit der Antriebswelle 14 herstellt und das durch die letztere eingebrachte Drehmoment überträgt. Das Übergangsstück 26 be- wirkt somit den Übergang vom flachen rechteckigen Bodenblatt 22 in den zy- lindrischen Holm 28.

Wie insbesondere Figur 1B zeigt, erstreckt sich der obere Bereich 58 des Hauptblattes 18, und damit auch die dreieckförmige Schiene 20, und die vorlaufende Kante des Endblattes 30 längs der Behälterinnenwand, während, wie Figur 1A zeigt, das Bodenblatt 22 im wesentlichen der Krümmung des Übergangsbereiches 50 des Mischbehälters 12 angepaßt ist, und das Übergangsstück 26 im wesentlichen parallel zum Boden 48 des Behälters 12 verläuft. Die Blätter 18,22 und 30 sind zur Behälterwand mit einem Freiwinkel ß im Bereich von etwa 1° bis 30° angestellt, wie Figur 1E zeigt, die einen Schnitt durch das Bodenblatt 22 in Figur 1A darstellt.

Der Abstand der Blätter 18,22 und 30 sowie des Übergangsstücks 26 zur Wand bzw. zum Boden des Behälters 12 ist eng und liegt im Bereich von etwa 1 bis 10 mm.

In der dargestellten Ausführungsform besteht der zylindrische Holm 28 aus zwei Abschnitten, d. h. einem, der sich vom Übergangsstück 26 aus im wesentlichen nach oben, und einem Abschnitt, der sich im wesentlichen quer zur Achse der Antriebswelle 14 erstreckt. Dieser Holm 28 kann auch in anderer Weise ausge- bildet sein, seine Aufgabe liegt nur darin, das Drehmoment von der Welle 14 auf die Mischarme 16 zu übertragen.

Wie Figur 1 B zeigt, haben die Bodenblätter 22, die Übergangsstücke 26 und die Holme 28 der beiden Mischarme 16 zusammen eine etwa Z-förmige Gestalt, wodurch auch bei niedriger Drehzahl das zu behandelnde Produkt radial nach außen gefördert wird, und so eine praktisch restlose Entleerung über ein am Außenradius angeordnetes Auslassventil (nicht gezeigt) ermöglicht wird, wobei die Drehrichtung durch den Pfeil P angezeigt ist.

Die dargestellte Vorrichtung 10 kann zweckmäßigerweise mit wenigstens einem Stromstörer 32 ausgerüstet sein, der im wesentlichen aus einem zylindrischen Grundkörper besteht, welcher in Strömungsrichtung angeschrägt oder angefräst ist. Der Stromstörer 32 ist von oben her parallel zur Welle 14 exzentrisch in den Behälter 12 eingebaut. Er verringert zum einen die Rotationsbewegung im Produkt, zum anderen führt er größere Klumpen, die sich während einer Trock- nung bilden können, dem Mischorgan zu, durch das sie zerteilt werden.

Ferner kann vorteilhafterweise ein Dispergierorgan in Form eines Zerhackers 34 vorgesehen werden, das auf dem Deckel des Behälters 12 angebracht ist (nicht gezeigt). Der Zerhacker 34 hat, wie Figur 2 zeigt, eine Welle 36, die von oben her exzentrisch zwischen der Welle 14 und dem Hauptblatt 18 im wesent- lichen parallel zur Welle 14 in den Behälter 12 eingebaut ist und knapp oberhalb des Holmes 28 endigt. Am unteren Ende der Welle 36 sind, wie Figur 2 zeigt, mindestens eines, vorzugsweise mehrere und beispielsweise drei Messer 38 übereinander angeordnet, die, wie Figur 3 zeigt, in Umfangsrichtung in einem Winkel von 60° zueinander versetzt sind.

Der Zerhacker 34 läuft mit hoher Umfangsgeschwindigkeit vorzugsweise über 15 m/s um, und bringt dadurch lokal sehr hohe Scherkräfte in das Produkt ein.

Hierdurch werden Klumpen und Knollen im Produkt zerteilt. Die Messer können jedoch, abhängig vom zu behandelnden Produkt, auch in andrer als in der dar- gestellten Weise ausgebildet sein, um je nach Produkteigenschaften mehr oder weniger Scherung im Produkt zu erzeugen.

In den Boden 48 des Behälters 12 ist, wie Figuren 1A und 1C zeigen, zentral eine Begasungseinrichtung 40 eingebaut. Sie besteht aus einem zylindrischen Grundkörper 42 mit einem konischen Oberteil 44. Der Grundkörper besteht aus einem Metallfiltergewebe. Über wenigstens eine Zufuhrleitung 46 wird ein Gas, zum Beispiel Luft, in den Grundkörper 42 eingeführt, das aus dem letzteren di- rekt in die Strömungsrichtung des Produktes eingebracht wird. Auf diese Weise wird das Gas über den gesamten Behälterquerschnitt verteilt, und steigt dann durch die gesamte Behälterhöhe auf. Diese gleichmäßige Gasverteilung führt zu einer hohen Phasengrenzfläche zwischen Gas und Feststoff.

Die Erfindungsgemäße Vorrichtung wird im wesentlichen zum Mischen, Granu- lieren und Trocknen von Feststoffen eingesetzt. Sie kann aber auch zum Auf- heizen oder Abkühlen von Feststoffen genutzt werden. In Einzelfällen können auch mehrere Prozessschritte in der Vorrichtung nacheinander durchgeführt 'werden, zum Beispiel chemische Reaktionen, Abdampfen von Lösungsmitteln, Verdampfungs-oder Kühlungskristallisation.

Der Mischbehälter kann mit einem Doppelmantel und/oder einem aufgesetzten Filter ausgestattet sein.

Die Geometrie des Mischorganes wird durch einen schrägen Schnitt durch ei- nen Zylinder erzeugt, wodurch das Blatt eine elliptische Außen-und Innenkon- tur erhält, und daher nicht verbunden werden muß. Das dreieckförmige Profil des Hauptblattes bewirkt, dass sich an den in Strömungsrichtung gerichteten Flächen keine Produktanhaftungen bilden. Ferner wird ein Teil des axial nach oben geförderten Produktes zur Wand hin durch den Spalt zwischen den Mischarmen und der Behälterwand gedrückt, und so zu einem stabilen Granulat verdichtet.

Die Endblätter 30 sorgen dafür, dass das Produkt, d. h. der Feststoff, zur Mitte transportiert wird. Auch die Geometrie des Endblattes wird durch einen schrä- gen Schnitt durch den zylindrischen Behälterteil erzeugt. Die vorlaufende Blechkante des Blattes 30 hat einen konstanten Abstand zur zylindrischen Wand des Behälters 12, und sie hat eine elliptische Form.

Das Bodenblatt 22 und das Übergangsstück 26 dienen zum einen zum Ver- dichten des Granulates zwischen Boden und Mischarmen, zum anderen auch zum Austrag des fertigen Produktes.

Der enge Wandabschnitt zwischen den Blättern und der Innenwand des Misch- behälters verhindert im wesentlichen Wandbeläge und Krustenbildung und ge- währleistet damit gute Wärmeübergangskoeffizienten.

Das Produkt wird an der Behälterwand axial nach oben gefördert und an der Produktoberfläche zur Mitte geworfen. Von der Mitte der Oberfläche wird es durch Massenfluß nach unten gezogen, wodurch eine großräumige totraumfreie Mischbewegung entsteht, die kurze Mischzeiten und hohe Wärmeübergänge gewährleistet.

Mit der gewählten Drehzahl kann die Scherintensität des Mischorgans beein- flusst werden. Bei hoher Drehzahl eignet sich das Mischorgan durch seine vie- len eng zur Behälterwand liegenden Scherspalte sehr gut zum Granulieren. Bei diesem Prozeß werden die verschiedenen pulvrigen Komponenten zusammen mit einer Binderlösung in den Spalten verdichtet und kompaktiert. Hierdurch erhält das Granulat eine stabile Struktur. Bei einer mittleren Drehzahl liegt die Umfangsgeschwindigkeit noch so hoch, dass leicht zerfallende Klumpen oder Knollen durch die Schubspannungen, die durch das Hauptblatt erzeugt werden, aufgeschlossen werden. Mittelschwer zerfallende Klumpen können durch den Einbau von Stromstörern zerteilt werden. Schwer zerfallende Klumpen können durch den von oben exzentrisch eingebauten Zerhacker zerstört werden. Bei einer niedrigen Drehzahl kann man nahezu ohne Scherwirkung den Behälterin- halt umwälzen, und dadurch extrem scherempfindliche Granulate in kurzer Zeit trocknen.

Die Vorrichtung kommt ohne Bodenlager aus und benötigt somit keine Dichtung im Produkt. Sie ist gut zugänglich und erlaubt durch die erfindungsgemäße Form des Mischorganes im Bodenbereich und durch enge Wandabstände eine im wesentlichen vollständige Entleerung des Mischbehälters, ohne dass ein Schwenken des Behälters erforderlich ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine sehr gleichmäßige Benet- zung der Produktoberfläche, eine gleichmäßige Verteilung der Binderlösung und eine im wesentlichen vollständige Granulation.

Die kegelige Ausführung des Oberteiles 44 der Begasungseinrichtung 40 ver- hindert Produktanhaftungen im Bereich niedriger Umfangsgeschwindigkeiten.

Der große Ausströmquerschnitt aus dem zylindrischen Grundkörper 42 der Be- gasungseinrichtung 40 sorgt für niedrige Gasgeschwindigkeiten und gleichmä- ßige Verteilung des Gases. Das Gas strömt hierbei in derselben Richtung, in der der Feststoff durch das Mischorgan gefördert wird, wodurch eine optimale Verteilung im gesamten Behälterquerschnitt erzielt wird.

Schließlich wird durch die geringere Umfangsgeschwindigkeit bei mindestens gleichem Ergebnis ein geringerer Leistungseintrag ermöglicht.