專利名稱：用于粉末狀材料的級聯(lián)型涂覆裝置以及與其相關(guān)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用至少一種液態(tài)添加劑對粉末狀材料進(jìn)行處理、特別是涂覆的裝置。如權(quán)利要求1的前序部分所述，該裝置包括輸送裝置，其具有至少一個用于輸送粉末狀材料的輸送管道；和至少一個注入裝置(Einbringvorrichtimg)，用于將液態(tài)添加劑注入到所述至少一個輸送管道中。此外，如其他獨(dú)立權(quán)利要求的前序部分所述，本發(fā)明還涉及利用至少一種液態(tài)添加劑對粉末狀材料進(jìn)行處理的方法，以及利用至少一種液態(tài)添加劑對粉末狀材料進(jìn)行處理的裝置的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
水泥材料通常由水泥熟料Gementklinker)獲得。在此，將水泥熟料這種來自水泥回轉(zhuǎn)窯的初級產(chǎn)品碾壓成水泥粉末，然后將其與用作凝固調(diào)節(jié)劑的石膏混合，在此，通過這種混合過程產(chǎn)生最終產(chǎn)品水泥。所獲得的水泥在生產(chǎn)之后被儲存在貯倉中。當(dāng)進(jìn)一步加工成混凝土?xí)r，將水泥材料與骨料(aischlagstoffen)、化學(xué)添加劑和水混合。通過加入添加劑能夠改善混凝土的化學(xué)和/或物理方面的特性。因此，添加劑可以例如對混凝土的流動性、粘度、壓實性和凝結(jié)性發(fā)生作用。在再加工期間，特別是在輸送時加入液態(tài)添加劑是困難的，因為生產(chǎn)混凝土所需要的粉末狀材料，特別是其粉塵，能夠與液態(tài)添加劑發(fā)生反應(yīng)，并通過對輸送裝置的污染來妨礙粉末狀材料的輸送。于是特別可能發(fā)生的是，如果局部地加入過大量的添加劑，或者添加劑對輸送裝置造成污染，其能導(dǎo)致堵塞以及粉末狀材料的輸送失敗。另外，粉末狀材料、特別是其粉塵與液態(tài)添加劑的反應(yīng)可能會通過注入裝置的污染而妨礙液態(tài)添加劑的注入。特別是在氣動輸送或在空氣輸送管中輸送時，生產(chǎn)混凝土所需要的粉末狀材料通常存在著高粉塵濃度和/或高溫度，這特別有助于形成前面所提到的污染?？煽壳铱煽氐刈⑷胍簯B(tài)添加劑以及將液態(tài)添加劑均勻地分配到粉末狀材料上對于最終產(chǎn)品的質(zhì)量和處理過程無干擾的進(jìn)行是很重要的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，確保在前述類型的裝置中利用液態(tài)添加劑可控、可靠且恒定地處理粉末狀材料。本發(fā)明的目的是通過權(quán)利要求1的特征來實現(xiàn)的。本發(fā)明的核心在于裝置1的注入裝置6包括輸入管道7和至少兩個噴嘴8，由此能將液態(tài)添加劑3輸入到輸送管道5中并到達(dá)粉末狀材料2，其中使至少兩個噴嘴8的出口 9以0. 5-10m、特別是l_5m(在粉末狀材料2的輸送裝置中測得)的間距被安置在輸送管道 5上。另外，本發(fā)明的優(yōu)點在于，通過使至少兩個噴嘴8的出口 9以0. 5-10m的間距設(shè)置，可以防止輸送管道5中的液態(tài)添加劑3的局部過度飽和。此外，還可以由此將液態(tài)添加劑的輸送管道分配給多個噴嘴8，并且通過出口 9彼此之間的間距，可以使液態(tài)添加劑的添加在輸送管道中的較大區(qū)域上分布。特別適合的是，裝置1具有用于確定液態(tài)添加劑3的流速(Durchflussrate)FIfz 的裝置10和用于確定液態(tài)添加劑3的輸送壓力Pfz的裝置11，以及必要時還具有用于確定粉末狀材料2的流速FIpm的裝置12。例如，輸送壓力Pfz的上升可以例如表示在注入裝置 6中發(fā)生堵塞，或者由于粉末狀材料2的流速FIpm升高所引起的流速FIfz的上升。因此，可以在達(dá)到相對于標(biāo)準(zhǔn)操作或優(yōu)化操作所限定的上輸送壓力Pfz Q(PFZ上限) 時，使另一個噴嘴8接通(級聯(lián)，Kaskade)，于是，輸送壓力Pfz由于較大的排出面而再次回落到正常值范圍Pfz。pt (Pfz最佳)內(nèi)，并使噴灑圖案(SpriAbild)保留在安全區(qū)域內(nèi)。這也意味著，例如，排出的是所要求的平面射流(Flachstrahl)，而不是作為成束的射流或不可控的噴灑圖案。相反，當(dāng)輸送壓力Pfz下降時，其運(yùn)行是類似的。在正常值范圍Pfz。pt內(nèi)輸送液態(tài)添加劑的優(yōu)勢在于，噴嘴，特別是當(dāng)其為扁平噴嘴時，具有在其內(nèi)確保最優(yōu)的噴灑圖案的壓力范圍或者流量范圍(Durchflussbereich)。在Pfz。pt之外，例如輸送裝置或噴嘴可能會出現(xiàn)污染，或者輸送管道5中的液態(tài)添加劑3可能會出現(xiàn)局部的過度飽和。這對于液態(tài)添加劑的可控注入以及液態(tài)添加劑在粉末狀材料上的均勻分布是無益的。也可以考慮，僅基于對液態(tài)添加劑的流速FIfz的確定來補(bǔ)充液態(tài)添加劑(較大的流量需要較多打開的噴嘴)，但不考慮發(fā)生堵塞時的壓力升高，也不考慮噴嘴的輸送處于其有利的壓力范圍內(nèi)。另外，輸送壓力Pfz可能會上升到損害注入裝置并停止利用液態(tài)添加劑對粉末狀材料進(jìn)行處理。另一個優(yōu)點在于，裝置1具有至少一個混合裝置14，該混合裝置將由粉末狀材料 2和液態(tài)添加劑3形成的混合物拌勻。這特別有助于液態(tài)添加劑在粉末狀材料上的均勻分布。當(dāng)混合裝置14使粉末狀材料2主動地在粉末狀材料2的輸送裝置中移動時，尤其能夠阻止或者解決輸送管道5的堵塞。另一個有利之處在于，噴嘴8中的至少一個是可移動的，尤其能夠相對于液態(tài)添加劑3的排出方向的軸線轉(zhuǎn)動。一方面，特別是當(dāng)噴嘴具有帶橢圓形或長方形影響面 (AuQ)rallflSche，碰撞面)16的噴灑圖案時，通過噴嘴相對于排出方向的軸線的轉(zhuǎn)動，可以使該噴灑圖案與液態(tài)添加劑3的流速FIfz和/或輸送壓力Pfz相適應(yīng)，特別是與輸送壓力 Pfz相適應(yīng)。但是，至少一個噴嘴8也可以被設(shè)置為能夠在輸送管道5中進(jìn)出移動。這還有助于防止噴嘴8的污染，因為由此將保護(hù)噴嘴、特別是出口 9免受粉末狀材料2的粉塵17的損害。由此也可以通過清潔裝置18清潔在輸送管道5外面的噴嘴，這將改善環(huán)境清潔的結(jié)構(gòu)設(shè)計。由此還可以保護(hù)在輸送管道外面的未使用的噴嘴免受粉塵17的損害。這兩種變形提高了裝置1相對于液態(tài)添加劑3的量和粘度的靈活性。本發(fā)明的其他方面由其他的獨(dú)立權(quán)利要求的主題給出。本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施方式由從屬權(quán)利要求的主題給出。


下面參照附圖對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明。相同元件在不同的附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示。介質(zhì)的流動方向以箭頭示出。其中圖1示出了實施例的示意圖；圖2示出了液態(tài)添加劑的影響面的可能位置的俯視示意圖；圖3a_b示出了可能的混合裝置的視圖；圖4示出了實施例的另一個示意圖。在此僅示出了用于直接理解本發(fā)明的主要元件。
具體實施例方式在圖1中示出了裝置1的示意性結(jié)構(gòu)，該裝置1利用至少一種液態(tài)添加劑3對粉末狀材料2進(jìn)行處理，特別是涂覆。該裝置1包括至少一個輸送裝置4，其具有至少一個用于輸送粉末狀材料2的輸送管道5 ；以及至少一個注入裝置6，用于向包含粉末狀材料2 的至少一個輸送管道中注入液態(tài)添加劑3。該注入裝置6包括輸入管道7和至少兩個噴嘴 8，由此能將液態(tài)添加劑3輸入到輸送管道5中并到達(dá)粉末狀材料2，其中，將至少兩個噴嘴 8的出口 9以0. 5-10m、特別是l_5m的間距(在粉末狀材料2的輸送裝置中測得)安置在輸送管道5上。優(yōu)選該裝置包括至少三個噴嘴8。通過至少兩個噴嘴，尤其通過至少三個噴嘴，該裝置可以確保利用至少一種液態(tài)添加劑3在流速FIfz的較寬范圍內(nèi)對粉末狀材料2進(jìn)行處理。在本文件中，“粉末狀材料”是指通過粉碎干燥的固態(tài)物質(zhì)(例如通過碾碎、研碎、擠碎或在磨中磨碎或通過噴射干燥)而獲得的材料。根據(jù)粒度可以對粉末狀材料進(jìn)行粗略的分類；對粉末狀材料更精確的分類例如通過它們的堆積密度(SchUttdichte)和通過篩析來進(jìn)行。有利地，粉末狀材料特別是在氣動傳輸時具有體現(xiàn)其流動性的流變特性。通常情況下，粉末狀材料2的顆粒大小基本上為 1-200 μ m，優(yōu)選為 3-30 μ m，和 / 或布萊恩細(xì)度(Feinheit nach Blaine)為 2000-8000cm2/ g，優(yōu)選為 3000-6000cm2/g。各種類型(優(yōu)選建筑業(yè)大量需要的類型)的非水合的、水合的以及潛在水合的粉末狀材料都適于作為粉末狀材料2。此外，原則上所有的用于制造混凝土、砂漿或石膏的物質(zhì)，尤其是水泥顆粒，都適于作為粉末狀材料2。也可以使用下述物質(zhì)或添加劑，例如硅粉(Silikafume)、粉煤灰 (Flugasche)、輕質(zhì)骨料(Leichtzuschlag)、礦渣、纖維材料，纖維材料例如為諸如聚丙烯纖維等的有機(jī)纖維材料或諸如玄武巖、玻璃等的無機(jī)纖維材料。需要強(qiáng)調(diào)的是，所有的用于制造混凝土、砂漿或石膏的物質(zhì)原則上都能夠通過液態(tài)添加劑3加以處理，特別是涂覆。對粉末狀材料的處理可以優(yōu)選在氣動輸送粉末狀材料的地方進(jìn)行。這意味著，該處理過程并非必須在制造混凝土、砂漿或石膏時進(jìn)行。原料可以在其制造現(xiàn)場就已經(jīng)被處理。因此，可以例如在水泥制造過程結(jié)束時直接對水泥顆粒進(jìn)行處理。粉末狀材料2優(yōu)選包括至少一種黏合劑(Bindemittel)，該黏合劑優(yōu)選地選自于由水泥、砂漿、石膏、硅粉、粉煤灰、礦渣和熔渣形成的群組或其混合物。特別優(yōu)選地，粉末狀材料2是水泥。適于作為液態(tài)添加劑3的物質(zhì)通常可以進(jìn)行噴灑(zerstaubt,霧化)和/或滴灌
6(zertropft，濺射)和/或蒸發(fā)，并具有l(wèi)-500mPa*s的粘度。例如，在此非限制性地列出一些液態(tài)添加劑，大多數(shù)情況下，從這些液態(tài)添加劑的名字即可得知其作用增塑劑(BetonverflUssiger)、超增塑劑(Fliessmittelr1^K 劑)、加氣劑(Luftporenbilder，加氣混凝土中形成氣孔的物質(zhì))、(反應(yīng))緩凝劑、催化劑(如凝結(jié)催化劑和硬化催化劑)、穩(wěn)定劑、鉻酸鹽還原劑(Chromatreduzierer)、助壓劑 (Einpresshilfen)、發(fā)泡劑、發(fā)氣劑、密封劑、緩蝕劑和回收助劑(Recyclinghilfen)。該至少一種液態(tài)添加劑3通常選自于由分散劑、稀釋劑(VerflUssiger)、超增塑劑、緩凝劑、催化劑、穩(wěn)定劑、收縮還原劑、加氣劑和緩蝕劑形成的群組或其混合物。特別有利的是，使用高效增塑劑(HochleistungsbetonverflUssiger)，優(yōu)選Sika 公司的產(chǎn)品ViscoCrete ，作為液態(tài)添加劑。這種高效增塑劑減少了水泥的用水量，并改
善了混凝土的可加工性。輸送裝置4通常是建筑業(yè)中的輸送裝置，該輸送裝置4包含至少一個輸送管道5， 通過其輸送粉末狀材料2。該輸送裝置4用于例如將粉末狀材料2的產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)桨氤善穫}庫(例如臨時料倉)、可移動的運(yùn)輸工具(例如LKW(卡車)或鐵路車輛)或成品倉庫。輸送管道5中的粉末狀材料2的運(yùn)輸通常借助于斗式提升機(jī)、帶式傳送機(jī)、氣動地或在所謂的空氣輸送管 (Luftfbrderrinnen)(也稱為“氣動傳送機(jī)(air slides)”)中進(jìn)行。這種空氣輸送管例如從德國公司Mahr GmbH購得。空氣輸送管通常由寬IO-IOOcm和高IO-IOOcm的矩形鋼管構(gòu)成，粉末狀材料2在輸送期間在該空氣輸送管中的填充高度通常為用于粉末狀材料的預(yù)設(shè)區(qū)域的1/4-3/4。粉末狀材料2在空氣輸送管中的移動是以借助于空氣使粉末狀材料流態(tài)化(Fluidisieren)以及使管傾斜5°到10°為基礎(chǔ)的，其與粉末狀材料在進(jìn)入空氣輸送管中時所帶來的動能一起能夠使粉末狀材料移動。這種流態(tài)化是通過使空氣從下方流經(jīng)位于被穿孔的底層上的粉末狀材料來實現(xiàn)的，由此使粉末狀材料的微粒在所產(chǎn)生的渦流層內(nèi)部保持持久的上下運(yùn)動，并因此在一定程度上保持懸浮。流態(tài)化空氣和粉末狀材料的分離通過由塑料纖維或玻璃纖維制成的分離織物來實現(xiàn)，其中，流態(tài)化空氣可以穿過該織物，但是待輸送的粉末狀材料2則不可以穿過該織物。在輸送管道5中的溫度經(jīng)常高達(dá)120°C，另外，由粉末狀材料形成的粉塵17在粉末狀材料2上方。在本文件中，將術(shù)語“粉塵”理解為，在氣體中固態(tài)物質(zhì)特別是粉末狀材料2的不期望的散開式分布，其通過機(jī)械加工或通過渦流產(chǎn)生，特別是通過在輸送管道5中的運(yùn)輸產(chǎn)生，其中，固態(tài)物質(zhì)被分散到輸送管道5內(nèi)部的周圍空氣中。優(yōu)選地，輸送管道5是空氣輸送管。通常情況下，粉末狀材料2以大約0. 5-10m/s 的恒定速率通過輸送管道5運(yùn)輸。用于將液態(tài)添加劑3注入到至少一個輸送管道5中的注入裝置6包括輸入管道7 和至少兩個噴嘴8。液態(tài)添加劑3能夠通過至少一個噴嘴進(jìn)入輸送管道5，并到達(dá)粉末狀材料2。液態(tài)添加劑3可以例如被噴灑(氣溶膠)和/或滴灌(滴液)和/或蒸發(fā)(蒸汽)。通過采用不同的濃度可以利用液態(tài)添加劑來調(diào)整粉末狀材料的涂覆厚度。通常在壓力為l-Mbar，優(yōu)選3_7bar時，使液態(tài)添加劑3經(jīng)由輸入管道7引導(dǎo)到至少兩個噴嘴8。一般情況下，輸入管道的壓力大于或等于、特別是大于噴嘴的額定壓力。注入裝置6優(yōu)選具有用于輸送液態(tài)添加劑3的泵以及至少一個位于至少一個噴嘴8之前的閥 19。輸入管道7通常由一個主輸入管道71和多個輔輸入管道72組成，輔輸入管道72連接主輸入管道71與噴嘴8。此外，適合的噴嘴8能夠在壓力為l_30bar、優(yōu)選3_7bar時噴灑液態(tài)添加劑 3。該噴嘴通常為扁平噴嘴(Flachstrahldilsen，扇形噴嘴)、煙霧噴嘴或雙組分噴嘴 (ZweistoffdUsen)，特別是扁平噴嘴。然而，煙霧噴嘴的優(yōu)勢在于，其可以將處于壓力下的液體噴灑成具有較大特定表面的最細(xì)的滴液。雙組分噴嘴的特點是，可以通過使液體與空氣或氣體混合來進(jìn)行非常細(xì)的霧化。 另外，它還可以產(chǎn)生不同的噴霧模式，例如扁平噴霧模式、空心錐形噴霧模式或全錐形噴霧模式。扁平噴嘴的特點在于均勻的流體分布及壓力分布。此外其在選擇噴射角時允許有大的變化。特別合適的噴嘴具有30° -120°的噴射角。根據(jù)噴嘴的出口 9的構(gòu)型，有可能出現(xiàn)橢圓形或長方形的影響面16。扁平噴嘴價格低廉，并允許根據(jù)限定的可較好調(diào)節(jié)的影響面16利用液態(tài)添加劑3對粉末狀材料2進(jìn)行有針對性的處理。扁平噴嘴的優(yōu)點在于，能夠由此避免液態(tài)添加劑3與輸送管道5、特別是壁的接觸，以及當(dāng)使用空氣輸送管時與分離織物的接觸。這降低了由于限制粉末狀材料2的流態(tài)化或者使粉末狀材料附著在壁上并凝結(jié)成塊而致使粉末狀材料2的輸送被阻斷的風(fēng)險。一般情況下，至少兩個噴嘴8具有0. I-Imm的噴孔161。噴嘴8通常設(shè)置在輸送管道5上，以便使液態(tài)添加劑3能夠盡可能均勻地與粉末狀材料2的盡可能多的部分形成接觸。通常情況下，將噴嘴設(shè)置在輸送管道的與粉末狀材料2相對的壁上。另一個優(yōu)點是，噴嘴、特別是出口 9在輸送管道5中相對于粉末狀材料2 具有盡可能大的距離。這一方面使得在利用液態(tài)添加劑3進(jìn)行處理時具有更大的靈活性， 另一方面也因此使噴嘴較少地暴露于粉末狀材料2的粉塵17，由此減少形成噴嘴的污染物的可能性。噴嘴8的出口 9和粉末狀材料2之間的距離通常取決于粉末狀材料2的填充高度、 輸送管道的截面形狀和噴嘴的噴射角。出口 9不必一定是圓盤狀的，而可以具有其他的截面幾何形狀；例如，其特別地可以被構(gòu)造為長的狹孔，其長度是其高度的數(shù)倍。當(dāng)不考慮噴嘴時，液態(tài)添加劑3的排出方向并非必須與噴嘴軸線的方向相一致。另一個有利之處在于，至少一個噴嘴8是可移動的，特別是能夠相對于液態(tài)添加劑3的排出方向的軸線轉(zhuǎn)動。一方面，通過噴嘴相對于排出方向的軸線的轉(zhuǎn)動，特別是當(dāng)噴嘴具有呈橢圓形或長方形影響面16的噴灑圖案時，可以使該噴灑圖案與液態(tài)添加劑3的流速FIfz和/或輸送壓力Pfz相適應(yīng)。在圖2中示意性示出了這種情況。圖2是在輸送管道 5中運(yùn)輸?shù)姆勰畈牧?的俯視圖，其示出了影響面16的可能位置。如果例如通過提高流速FIfz和/或輸送壓力Pfz使較小影響面161的影響面16增大，則通過使噴嘴相對于排出方向的軸線轉(zhuǎn)動能夠防止采用該較大的影響面162對外部區(qū)域20進(jìn)行噴灑。由此可以避免對外部區(qū)域20的污染，例如對輸送管道5的污染，特別是對壁的污染，以及在使用空氣輸送管時對分離織物的污染。另外，還可以由此使加入的液體添加劑3在輸送管道中的較大區(qū)域上進(jìn)行分布。優(yōu)選地，至少一個噴嘴相對于液態(tài)添加劑3的排出方向的軸線的旋轉(zhuǎn)性能夠通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)13調(diào)節(jié)。一般情況下，至少兩個噴嘴中的至少一個將液態(tài)添加劑3輸送到輸送管道5中并到達(dá)粉末狀材料2。特別有利之處在于，裝置1在正常運(yùn)行時具有至少兩個將液態(tài)添加劑3 輸送到輸送管道5中的噴嘴以及一個不輸送液態(tài)添加劑的噴嘴。由此，裝置1不僅可以在達(dá)到相對于正常操作或優(yōu)化操作所限定的上輸送壓力Pfz 0時，也可以在輸送壓力Pfz下降時，做出相應(yīng)的反應(yīng)，并確保輸送處于正常值范圍Pfz。pt內(nèi)。但是，至少一個噴嘴8也可以被設(shè)置為能夠在輸送管道5中進(jìn)出移動。這還有助于防止對噴嘴8的污染，因為由此可以保護(hù)噴嘴、特別是出口 9免受粉末狀材料2的粉塵 17的損害。另外，由此也可以通過清潔裝置18清潔在輸送管道5外面的噴嘴，這將改善清潔環(huán)境。此外，由此還可以保護(hù)在輸送管道外面的未使用的噴嘴免受粉塵17的損害。優(yōu)選地，至少一個噴嘴在輸送管道5中的進(jìn)出移動能夠通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)13調(diào)節(jié)。與流速FIfz以及輸送壓力Pfz相關(guān)，噴嘴8的移動性允許裝置1具有較高的靈活性，由此可以在更大的粘度范圍內(nèi)使用例如液態(tài)添加劑。當(dāng)然，噴嘴也可以具有兩種運(yùn)動 在輸送管道5中的進(jìn)出移動以及能夠相對于液態(tài)添加劑3的排出方向的軸線的轉(zhuǎn)動。另一個優(yōu)點在于，裝置1具有至少一個用于清潔注入裝置6的清潔裝置18。該清潔裝置18可以包括用于清潔注入裝置6的裝置(Mittel，手段)，其可以選自于由濾篩、溶劑、壓縮空氣、機(jī)械工具和超聲波形成的群組。此外，清潔裝置18可以在需要時和/或在時間上永久性地或定期地對部分或整個注入裝置6進(jìn)行清潔，其有利之處在于，該清潔裝置 18能通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)13調(diào)節(jié)。此外，清潔裝置18可以被進(jìn)一步地設(shè)置在輸送管道5的內(nèi)部或外部。當(dāng)然可以將所提及的裝置(手段)聯(lián)合使用，并且優(yōu)選聯(lián)合使用。另一個優(yōu)點在于，裝置1包括至少一個混合裝置14，用以將由粉末狀材料2和液態(tài)添加劑3組成的混合物拌勻。通常情況下，能夠?qū)⒎勰畈牧?和液態(tài)添加劑3混合成完全或部分被拌勻的可一起流動的物質(zhì)流的裝置適于作為混合裝置14。通常將混合裝置14至少部分地設(shè)置在輸送管道5中?；旌涎b置14可以是靜態(tài)混合裝置，其中，通過反復(fù)分離(Teilimg，分配)材料流 21實現(xiàn)混合；以及動態(tài)混合裝置，其中，材料流借助于可移動元件被多次分離或被完全攪動。在本文件中，術(shù)語“材料流”是指處于輸送管道5中的粉末狀材料2，以及附加的(如果存在的話)與粉末狀材料相結(jié)合的液態(tài)添加劑3。例如具有成型件的裝置適于作為靜態(tài)混合裝置，其能夠通過多次分離、轉(zhuǎn)向和聚集使輸送管道5中的材料流21混合。例如，該成型件可以是類似于犁狀的混合工具，其大小、配置、圓周速度和幾何形狀都可以測定并相互調(diào)整，以使其能夠最優(yōu)化地混合材料流 21。另外，優(yōu)選的是，該成型件具有螺旋形狀或是線圈狀(Wendeln)，其能夠在材料流中弓I起旋轉(zhuǎn)逆轉(zhuǎn)和液流分離，并由此確保良好和連續(xù)的混勻。
靜態(tài)混合裝置的優(yōu)點在于，它們很少需要等待，通常是稍微放慢物質(zhì)流的速度，且不需要外部能量。例如螺旋混合器適于作為動態(tài)混合裝置。螺旋帶的造型，例如簡單、不連續(xù)或反向的螺旋帶，可以使材料流21進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的、三維的運(yùn)動。在此，通過沿輸送管道5以及其自身在材料流21中的滑移運(yùn)動，使得粉末狀材料和液態(tài)添加劑聚集在一起。另外，設(shè)置在輸送管道5中的勻漿器也適于作為動態(tài)混合裝置，其利用泵吸作用 (Pumpwirkung)工作。如圖3a和圖北所示，翻轉(zhuǎn)件(Taumelelement) 141也適于作為動態(tài)混合裝置。翻轉(zhuǎn)件141可以部分地或全部地位于材料流21中。在圖3a中，材料流21的流向以直箭頭示出。翻轉(zhuǎn)件通常具有一個或多個圓盤狀的成型件142，這些成型件與翻轉(zhuǎn)件軸143相連，從而它們在翻轉(zhuǎn)件軸旋轉(zhuǎn)時垂直于翻轉(zhuǎn)件軸做翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(Taumelbewegung)。通常至少一個圓盤狀的成型件以固定于翻轉(zhuǎn)軸143上的方式被設(shè)置，以使該圓盤狀成型件設(shè)置為相對于翻轉(zhuǎn)件軸的垂直軸線144傾斜2° -20°。在圖北中示出了圓盤狀成型件相對于翻轉(zhuǎn)件軸 143的垂直軸線144的可能的傾斜145。該圓盤狀成型件通常是圓形的金屬板。一般情況下，翻轉(zhuǎn)件軸被設(shè)置為基本上平行于粉末狀材料2在輸送管道5中的流向。圓盤狀成型件相對于粉末狀材料2的翻轉(zhuǎn)應(yīng)該確保良好、連續(xù)的混勻。圓盤狀成型件圍繞翻轉(zhuǎn)件軸的旋轉(zhuǎn)速度優(yōu)選快到，使得與圓盤狀成型件接觸的粉末狀材料2在粉末狀材料的輸送方向的方向上加速。動態(tài)混合裝置的優(yōu)點在于，除了混合過程之外，它們還可以使粉末狀材料2主動沿粉末狀材料的輸送方向移動。這可以用來預(yù)防和/或清理特別是由于粉末狀材料結(jié)塊而在輸送管道中引起的堵塞?；旌涎b置14特別是一種使粉末狀材料2主動沿粉末狀材料2的輸送方向運(yùn)動的混合裝置。混合裝置14優(yōu)選為翻轉(zhuǎn)件?；旌涎b置14還可以是機(jī)械或氣動混合裝置。氣動混合裝置優(yōu)選為包括至少一個混合噴嘴15的混合裝置，通過該混合噴嘴可以將氣體、特別是空氣吹送到粉末狀材料2和液態(tài)添加劑3的混合物中。通過混合噴嘴15 產(chǎn)生的氣體射流在材料流21中產(chǎn)生所需要的混合運(yùn)動。氣動混合裝置的優(yōu)點在于，可以對其進(jìn)行簡單地調(diào)節(jié)，并且其沒有機(jī)械運(yùn)動部件。特別有利的是，裝置1具有用于確定液態(tài)添加劑3的流速FIfz的裝置10，例如流量計；和用于確定液態(tài)添加劑3的輸送壓力Pfz的裝置11，例如壓力表。進(jìn)一步有利的是，裝置1具有用于確定粉末狀材料2的流速FIpm的裝置12，例如用于粉末狀介質(zhì)的流量計。可以根據(jù)經(jīng)驗或在技術(shù)上確定粉末狀材料2的流量FIpm。此外，裝置1還具有至少一個調(diào)節(jié)系統(tǒng)13，該調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有(使用)液態(tài)添加劑3 的流速FIfz和/或液態(tài)添加劑的輸送壓力Pfz和/或粉末狀材料2的流速FIpm作為測量參數(shù)。優(yōu)選地，該調(diào)節(jié)系統(tǒng)13具有液態(tài)添加劑的輸送壓力Pfz作為測量參數(shù)。特別有利的是，該調(diào)節(jié)系統(tǒng)13可以通過接通或斷開至少一個噴嘴8作為調(diào)節(jié)參數(shù)，和/或通過接通或斷開至少一個清潔裝置作為調(diào)節(jié)參數(shù)。
所加入的液態(tài)添加劑3相對于粉末狀材料2的質(zhì)量比通常為1 10-1 1000，特別為 1 100-1 500。其優(yōu)點還在于，調(diào)節(jié)系統(tǒng)13具有用于確定液態(tài)添加劑3的流速FIfz的裝置10，例如流量計；和用于確定液態(tài)添加劑3的輸送壓力Pfz的裝置11，例如壓力表。其優(yōu)點還在于，調(diào)節(jié)系統(tǒng)13具有用于確定粉末狀材料2的流速FIpm的裝置12，例如用于粉末狀介質(zhì)的流量計。通過確定液態(tài)添加劑3的最大輸送壓力Pfz max(PFZ最大)，并在達(dá)到該最大輸送壓力 PFZ_(例如其是由于主輸入管道71中的堵塞所引起的)時切斷液態(tài)添加劑的輸送，可以防止對注入裝置6的損害。液態(tài)添加劑3的輸送效率的偏差(例如其是由污染引起的)可以通過改變輸送壓力Pfz，特別是通過與噴嘴相對于液態(tài)添加劑的排出方向的軸線的相應(yīng)轉(zhuǎn)動相關(guān)聯(lián)地改變輸送壓力Pfz，和/或通過接通或切斷噴嘴8進(jìn)行補(bǔ)償。調(diào)節(jié)系統(tǒng)13可以特別地具有對清潔裝置18的使用和/或?qū)旌脱b置14的使用作為調(diào)節(jié)參數(shù)。其特別有利之處在于，調(diào)節(jié)系統(tǒng)13具有所提及的裝置、以及噴嘴相對于液態(tài)添加劑的排出方向的軸線的轉(zhuǎn)動和噴嘴的接通或切斷作為調(diào)節(jié)參數(shù)。圖4中示意性示出了裝置1的一個實施例。通過輸送裝置4的輸送管道5輸送粉末狀材料2，并利用注入裝置6將液態(tài)添加劑3通過噴嘴8噴灑在輸送管道5內(nèi)。另外，該裝置具有用以確定粉末狀材料2的流速FIpm的裝置12。此外，混和裝置14位于輸送管道5中，該混和裝置至少部分地位于粉末狀材料的材料流21中。如前所述，該混和裝置是翻轉(zhuǎn)件。注入裝置6包括由主輸入管道71以及輔輸入管道72組成的輸入管道7和四個噴嘴8，其中三個噴嘴的出口 9被設(shè)置在輸送管道5中并發(fā)射液態(tài)添加劑，一個噴嘴則不輸送液態(tài)添加劑并被設(shè)置成免受輸送管道5外面的粉塵17的損壞。這四個噴嘴可以在輸送管道5中移入和移出，并可相對于液態(tài)添加劑3的排出方向的軸線轉(zhuǎn)動。這兩種運(yùn)動都是調(diào)節(jié)系統(tǒng)13的調(diào)節(jié)參數(shù)。該裝置還包括用于確定液態(tài)添加劑3的流速FIfz的裝置10和用于確定液態(tài)添加劑的輸送壓力Pfz的裝置11。輔管道72還包括單向閥22，特別是具有兩個接通位置的可電動操作的單向閥。調(diào)節(jié)系統(tǒng)13由此可以接通或關(guān)閉單個噴嘴的輸送。另外，本發(fā)明還包括一種利用至少一種液態(tài)添加劑3對粉末狀材料2進(jìn)行處理、特別是進(jìn)行涂覆的方法，其中，液態(tài)添加劑3通過前面所述的裝置1與粉末狀材料2相接觸。該方法特別包括以下步驟a.通過輸送管道5輸送粉末狀材料2 ；b.采用至少一種液態(tài)添加劑3以與粉末狀材料的流速FIpm成比例的量對粉末狀材料2進(jìn)行噴灑。另外，有利的是，該方法可附加地包括以下步驟c.確定粉末狀材料2的流速FIpm和/或確定液態(tài)添加劑3的至少一個輸送參數(shù) FPfz,在此，F(xiàn)Pfz包括兩個參數(shù)，即液態(tài)添加劑3的流速FIfz和液態(tài)添加劑3的輸送壓力PFZ。該步驟優(yōu)選包括確定粉末狀材料2的流速FIPM、確定液態(tài)添加劑3的流速FIfz、 和確定液態(tài)添加劑3的輸送壓力Pfz。
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有利的是，該方法附加地包括下述步驟的至少其中之一d.如果液態(tài)添加劑3的至少一個輸送參數(shù)FPfz低于臨界值FPfz min(FPFZ最小，最小臨界值)或超過臨界值FPfz max (FPfz最大，最大臨界值)，特別是液態(tài)添加劑3的輸送壓力Pfz 超過臨界值Pfz _，則接通或關(guān)閉至少一個用于將至少一種液態(tài)添加劑3噴灑到粉末狀材料 2的噴嘴8 ；和/或e.如果液態(tài)添加劑3的至少一個輸送參數(shù)FPfz低于臨界值FPfz min或超過臨界值 FPfz max時，特別是液態(tài)添加劑3的輸送壓力Pfz超過臨界值Pfz max，則使得至少一個噴嘴相對于液態(tài)添加劑3的排出方向的軸線轉(zhuǎn)動。有利的是，該方法附加地包括至少下述步驟f.通過混和裝置14將粉末狀材料2和液態(tài)添加劑3組成的混合物拌勻。有利的是，該方法附加地包括至少下述步驟g.當(dāng)達(dá)到最大輸送壓力Pfz _時，切斷液態(tài)添加劑3的輸送。有利的是，該方法附加地包括至少下述步驟h.利用清潔裝置18清潔部分的或整個的注入裝置6。所述附加的步驟的優(yōu)點已經(jīng)在前面做了說明。此外，如前所述，本發(fā)明還包括裝置1的應(yīng)用，其用于通過至少一種液態(tài)添加劑3 對粉末狀材料2進(jìn)行處理，特別是進(jìn)行涂覆。當(dāng)然，本發(fā)明并不受到所示出和所描述的實施例的限制。附圖標(biāo)記列表1 裝置2粉末狀材料3液態(tài)添加劑4輸送裝置5輸送管道6注入裝置7輸入管道71主輸入管道72輔輸入管道8 噴嘴9 出口10用于確定液態(tài)添加劑的流速FIfz的裝置11用于確定液態(tài)添加劑的輸送壓力Pfz的裝置12用于確定粉末狀材料的流速FIpm的裝置13調(diào)節(jié)系統(tǒng)14混和裝置141翻轉(zhuǎn)件142圓盤狀成型件143翻轉(zhuǎn)件軸144翻轉(zhuǎn)件軸143的垂直軸線
145圓盤狀成型件相對于垂直軸線144傾斜15混合噴嘴16影響面161較小的影響面162較大的影響面17粉末狀材料的粉塵18清潔裝置19 閥20外部區(qū)域影響面21材料流22單向閥
權(quán)利要求
1.一種利用至少一種液態(tài)添加劑( 對粉末狀材料( 進(jìn)行處理、特別是涂覆的裝置 (1)，該裝置包括輸送裝置G)，該輸送裝置具有至少一個輸送管道(5)，通過所述輸送管道輸送所述粉末狀材料O)；和至少一個注入裝置(6)，用于將所述液態(tài)添加劑C3)注入到包含所述粉末狀材料O)的所述至少一個輸送管道(5)中，其特征在于，所述注入裝置(6) 包括輸入管道(7)和至少兩個噴嘴(8)，由此能夠?qū)⑺鲆簯B(tài)添加劑( 輸入到所述輸送管道(5)中并到達(dá)所述粉末狀材料O)，其中，所述至少兩個噴嘴(8)的出口(9)以在所述粉末狀材料⑵的輸送方向上測得的間距0.5-10m、特別為l_5m被安置在所述輸送管道(5) 上。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述輸送管道(5)是空氣輸送管。
3.如前面任一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述裝置(1)包括用于確定所述液態(tài)添加劑⑶的流速FIfz的裝置(10)和用于確定所述液態(tài)添加劑(3)的輸送壓力Pfz的裝置(11)，并且必要時所述裝置(1)還包括用于確定所述粉末狀材料O)的流速FIpm的裝置(12)。
4.如前面任一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述裝置(1)包括至少一個調(diào)節(jié)系統(tǒng)(13)，所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有所述液態(tài)添加劑(3)的流速FIfz和/或所述液態(tài)添加劑(3) 的輸送壓力Pfz和/或所述粉末狀材料O)的流速FIpm作為測量參數(shù)。
5.如前面任一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述裝置(1)包括至少一個混合裝置(14)，所述混合裝置將由所述粉末狀材料( 和所述液態(tài)添加劑( 形成的混合物混勻。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述混合裝置(14)使所述粉末狀材料(2) 主動地沿所述粉末狀材料O)的輸送方向移動。
7.如權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于，所述混合裝置(14)被設(shè)置在所述輸送管道(5)的內(nèi)部。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述混合裝置(14)是翻轉(zhuǎn)件。
9.如權(quán)利要求5-7中任一項所述的裝置，其特征在于，所述混合裝置(14)包括至少一個混和噴嘴(15)，氣體能夠通過所述混和噴嘴吹入所述粉末狀材料( 和所述液態(tài)添加劑 (3)的混合物中。
10.如前面任一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述噴嘴(8)中的至少一個是能移動，特別地能夠相對于所述液態(tài)添加劑(3)的排出方向的軸線轉(zhuǎn)動。
11.如前面任一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述粉末狀材料(2)包括至少一種水合黏合劑，該黏合劑優(yōu)選地選自于由水泥、砂漿、石膏、硅粉、粉煤灰、礦渣和熔渣形成的群組。
12.如前面任一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述至少一種液態(tài)添加劑(3)選自于由分散劑、稀釋劑、超增塑劑、緩凝劑、催化劑、穩(wěn)定劑、收縮還原劑、加氣劑和緩蝕劑形成的群組或其混合物。
13.一種利用至少一種液態(tài)添加劑C3)對粉末狀材料( 進(jìn)行處理、特別是涂覆的方法，其特征在于，所述液態(tài)添加劑C3)通過如前面任一項權(quán)利要求所述的裝置(1)與所述粉末狀材料( 相接觸。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其包括如下步驟a)通過輸送管道( 輸送粉末狀材料O)；b)使用至少一種液態(tài)添加劑(3)以與所述粉末狀材料的流速FIpm成比例的量來噴灑所述粉末狀材料O)；并且在必要時c)確定所述粉末狀材料O)的流速FIpm和/或確定所述液態(tài)添加劑(3)的至少一個輸送參數(shù)FPfz，其中FPfz包括兩個參數(shù)，即所述液態(tài)添加劑( 的流速FIfz和所述液態(tài)添加劑(3)的輸送壓力Pfz。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其包括如下步驟d)如果所述液態(tài)添加劑(3)的至少一個輸送參數(shù)FPfz低于臨界值FPfzmin或超過臨界值FPfzmx，特別是所述液態(tài)添加劑⑶的輸送壓力Pfz超過臨界值Pfz _，則接通或關(guān)閉用于使至少一種液態(tài)添加劑(3)噴灑所述粉末狀材料O)的至少一個噴嘴(8)；和/或e)如果所述液態(tài)添加劑(3)的至少一個輸送參數(shù)FPfz低于臨界值FPfzmin或超過臨界值FPfzmx，特別是所述液態(tài)添加劑⑶的輸送壓力Pfz超過臨界值Pfz _，則使至少一個噴嘴 (8)相對于所述液態(tài)添加劑(3)的排出方向的軸線轉(zhuǎn)動。
全文摘要
本申請涉及一種利用至少一種液態(tài)添加劑(3)對粉末狀材料(2)進(jìn)行涂覆的裝置(1)。該裝置(1)包括注入裝置(6)，其具有輸入管道(7)和至少兩個噴嘴(8)，通過該注入裝置能夠?qū)⒁簯B(tài)添加劑(3)輸入到輸送管道(5)中并到達(dá)粉末狀材料(2)。在此，所述至少兩個噴嘴(8)的出口(9)以0.5-10m的間隔設(shè)置在輸送管道(5)上。本申請還涉及一種利用至少一種液態(tài)添加劑(3)對粉末狀材料(2)進(jìn)行涂覆的方法，以及一種利用至少一種液態(tài)添加劑(3)對粉末狀材料(2)進(jìn)行涂覆的裝置(1)的應(yīng)用。
文檔編號B01F11/04GK102355941SQ201080012396
公開日2012年2月15日 申請日期2010年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月19日
發(fā)明者克里斯蒂安·比格, 海因茨·梅爾, 貝亞特·施尼德 申請人:Sika技術(shù)股份公司