CH462049A - Mischvorrichtung - Google Patents

Description

      Mischvorrichtung       Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung mit       einer    Mehrzahl von     Schaufelrahmen    zum schonenden  Mischen von Wasser mit chemischen     Ausflockungsmit-          teln    in einem     Behälter.    Sie bezweckt eine Mischvor  richtung zu     schaffen,    bei welcher eine     bestimmte    Un  gleichförmigkeit der Mischbewegung und eine scho  nende Vermischung der Chemikalien     mit    dem Wasser       gewährleistet    ist.

   Die     Erfindung    ist dadurch gekenn  zeichnet, dass     die    Rahmen vertikal übereinander     ange-          ordnet    sind und jeder Rahmen mit einem festen Stütz  lager versehen ist, welches sich an seinem Umfang be  findet, und mit zwei beweglichen Stützlagern an den       entgegenM        etzten    Seiten einer mittleren Achse des  Rahmens, welche sich durch den Rahmen erstreckt  und durch das feste Stützlager führt, versehen ist,  wobei über dem Behälter eine stützende Basis mit  einem in der Basis     gelagerten,

      zur Ausführung     einer          Taumelbewegung        ausgebildeten    Antriebsorgan ange  ordnet ist, welches     Arme    aufweist; die sich zu Stellen  erstrecken, welche sich direkt über den beweglichen  Lagern der     Schaufelrahmen    befinden, und Stützele  mente     vorgesehien    sind, welche sich von den Enden der  Arme zu den beweglichen Lagern     erstrecken    und der  Ausführung einer schwingenden Bewegung der Schau  felrahmen um ihre     mittleren    Achsen und um horizon  tale Achsen,

   welche durch die festen Lager     führen    und  zu den     mittleren    Achsen senkrecht verlaufen, dienen.  



  Weitere     Einzelheiten    ergeben sich aus der folgen  den     Beschreibung    und der zugehörigen     Zeichnung.    In  der Zeichnung ist ein     bevorzugtes        Ausführungsbeispiel     des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.

   Es  zeigen:       Fig.1    einen vertikalen Querschnitt eines durch  Schwerkraft wirkenden     Absetzbehälters    mit einem zen  tralen     Ausflockungsbereich,    in     welchem,    die Schaufeln       zusammen    mit ihrem Antriebsmechanismus     angeordnet     sind, wobei die Umrisse der Schaufeln in gestrichelten  Linien angedeutet sind;       Fig.2    einen     Grundriss    eines Teiles des in der       Fig.    1 dargestellten Behälters, in welchem die Schaufel-    rahmen der     Schaufeln    durch     einfache    volle Linien dar  gestellt sind;

         Fig.    3 eine Seitenansicht des Antriebsmechanismus  aus der     Fig.    1 in grösserem Masstab,       Fig.    4     einen        Grundriss    der Schaufeln in vergrösser  tem Masstab, wobei aus Gründen der Anschaulichkeit  jede Schaufel nur mit einer     kleinen    Anzahl von Balken  versehen ist, und       Fig.5    eine Seitenansicht, die der Darstellung des  gegenseitigen Verhältnisses der Rahmen     der    Schaufeln  und der sie stützenden Hebelarme dient. Die Darstel  lungsebene dieser Zeichnung verläuft parallel zur     Linie     5-5 in der     Fig.    2.  



  Der in der Zeichnung dargestellte     Behälter    11 hat  eine vertikale zylindrische Seitenwand 12 und einen  Boden 13, welcher von der Seitenwand nach     innen     geneigt ist. In der     Mitte    des Behälters     befindet    sich  eine hohle     vertikale    zentrale Säule 14.  



  Quer über dem Behälter 11 erstrecken sich     Brük-          kenträger    16, welche an der Säule 14 abgestützt sind.  Die     Träger    tragen eine zylindrische     Trennwand    17, die  den     Behälter    11 in einen zentralen Mischbereich 18  und einen     äusseren        Absetzbereich    19 unterteilt. Ein  Zubringerohr 21     verläuft    unter dem     Behälter    11 und  ist an das untere Ende der Säule 14 angeschlossen.

    Das Rohr 21 dient der Zufuhr des     einzuspeisenden     Wassers in den Mischbereich 18 durch     Öffnungen    22  im oberen Ende der Säule 14. Eine Tragkonstruktion  24 umgibt die Säule 14 und erhält einen Antrieb von  einem Antriebsmechanismus 25, welcher sich auf der  Säule 14 befindet. Über dem Boden 13 des Behälters  11 befinden sich     Kratzerarme    26, die auf der Tragkon  struktion 24 befestigt sind. Die     Kratzerarme    26 dienen  dem Entfernen des am Boden 13 abgelagerten Schlam  mes und     dessen    Beförderung in eine Bodenwanne 27.  Die     Bodenwanne    27 befindet sich im Boden 13 an der  Säule 14 und ist an eine Rohrleitung 28 angeschlossen,  die der Ableitung des Schlammes dient.

    



  An der zylindrischen Aussenwand 12 des Behälters  11 ist     ein    Aufbau 31 angeordnet, welcher einen über-           strömtrog    32 bildet, an welchen eine     Abströmleitung     33 angeschlossen ist. Eine     überströmkante    34, welche  entlang des inneren Randes des Troges verläuft, be  stimmt das Niveau     desi    Wassers im Behälter. Dieses  Niveau     liegt        zweckmässigerweise    nur ein wenig unter  halb der     Einströmöffnungen    22.  



  Die     Chemikalien    und das Rohwasser     werden    nach  einer     vorgängigen    intensiven Vermischung dem Be  reich 18     zugeführt,    und zwar durch die oberen Ein  strömöffnungen 22. In diesem Bereich folgt ein scho  nendes Mischen des     Wassers    mit den     Chemikalien.     Die schwereren     Flocken,    welche sich im Mischbereich  18 bilden,     setzen    sich. direkt auf dem Boden 13 des  Behälters unterhalb des Bereiches 18 ab.

   Der Rest der  Flocken wird mit der Strömung     unter    der     Trennwand     17 durchgeführt und in den     Absetzbereich    19 gebracht.  Im Bereich 19 ist     die,    Verweildauer des Wassers so       gewählt,        dass    sie ausreicht, um praktisch alle entstan  denen Flocken     absetzen    zu     lassen.    Die     Flocken    werden  am Boden 13 des Behälters 11 abgelagert     und    über die       Überströmkante    34 wird ein klares behandeltes Wasser  abgeleitet.  



  Wie an sich bekannt, ist im Bereich 18     eine    inten  sive Vermischung des Wassers mit den Chemikalien  erforderlich,     damit    die     Chemikalien    auf     eine    wirksame  Weise ausgenützt     werden.    Dabei ist jedoch jede       wesentlichere    Turbulenz des Wassers beim Mischen  schädlich, da Flocken, welche bereits vor     dien    Misch  vorgang entstanden     sind,    in Teile zerbröckelt werden  können, die sich langsamer absetzen. Es besteht dann  die Gefahr,     dass    diese Flocken mit dem abströmenden  Wasser über die     überströmkante    34 mitgerissen wer  den.  



  Bei der dargestellten     Ausführung    wird     die    Strö  mung, welche in den Mischbereich durch die     öffnun-          gen    22     eingeführt    wird, horizontal im Mischbereich  verteilt und schonend durch die vertikal     übereinander     angeordneten Schaufeln 41, 42 und 43 gemischt. Die  Schaufeln enthalten Schaufelrahmen 44, 45 und 46, an  welchen     Balken    47, 48 und 49     befestigt    sind.  



  Die beiden Rahmenteile jeder Schaufel erstrecken  sich von einer     Stütze,    die an der     Trennwand    17 befe  stigt ist, auf entgegengesetzte Seiten der Säule 14 und  der Konstruktion 24. Die Stützen 51, 52 und 53     tragen     die     Rahmenteile    44, 45 bzw. 46. Sie sind dabei in ver  tikaler Richtung in Abständen     voneinander    angeordnet  und gleichzeitig     gleichmässig    um die     vertikale    Achse des  Mischbereiches, welcher durch die Trennwand 17 be  grenzt     ist,        verteilt.     



  Die Schaufeln sind so abgestützt, dass sie eine be  sondere     Nickbewegung        ausführen.    Zu     diesem,    Zweck  sind an den Rahmenteilen     befestigte        vertikal    verlau  fende Kabel 54, 55 und 56     nut        ihren    oberen Enden an  den     äusseren.    Enden von Armen 57, 58     und    59 eines       Betätigungsmechanismus    60 angeschlossen. Der Betäti  gungsmechanismus 60 befindet sich über dem An  triebsmechanismus 25 auf der Säule 14 und den     Brük-          kenträgern    16.

   Die Arme 57, 58 und 59 sind gegensei  tig um 120  versetzt. Die Arme 57 und 58 erstrecken       sich:        seitlich    von einem Steg 61, welcher von den Trä  gern 16 getragen wird. Der     Arm    59 erstreckt sich  über das Ende des Steges 61 heraus und zwischen die  Träger 16. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, sind die  Arme 57, 58 und 59 miteinander verbunden und bil  den eine starre     dreiarmige        Konstruktion,    durch welche  eine Welle 62 verläuft. Das untere Ende, der Welle 65  ist mit einer Kugel 66     versehen,    welche in einer kuge-         ligen    Lagerschale 64 gelagert ist.

   Die Kugel 66 mit der  Lagerschale 64 bilden ein Kugelgelenk, welches einem  vertikalen Abstützen der Arme 57, 58 und 59 dient.  Das obere Ende der Welle 62 ist in einer runden       Scheibe.    68 in einer Büchse 66 gelagert. Die Scheibe 66  ist in einem Ring 70 geführt und am     unteren;    Ende  einer Welle 72 befestigt. Die Welle 72 ist als Aus  gangswelle eines     Reduktionsgetriebes    74 angetrieben,  das seinen Antrieb     vorn    einem Motor 76     erhält    und an  einer Tragkonstruktion 78 über den Armen 57, 58 und  59 befestigt ist.  



  Wie in der     Fig.    3 dargestellt ist, befindet sich die  Büchse 66 seitlich von der Welle 72. Die Achsen der  Büchse 66     und    der Welle 72 schneiden sich in der  Mitte der Lagerschale 64. Bei einer Drehbewegung der  Scheibe 68 führt die Welle 62 eine Umlaufbewegung  aus, was eine     Taumelbewegung    der Arme 57, 58 und  59 zur Folge hat, bei welcher ihre Enden in regelmäs  sigen zeitlichen Abschnitten Bewegungen nach oben  und nach     unten,    ausführen.  



  Die     Stützen    51, 52 und 53 sind mit     Universalla-          gern        versehen,    welche sie     mit    den Enden der Rahmen  beile 44, 45 und 46 der betreffenden Schaufeln verbin  den. Die Kabel 54, 55 und 56 sind auf     ähnliche    Weise  durch Universalgelenke mit den Armen und den       Schaufeln    verbunden. So sind die Arme 58 und 59 an  die Schaufel 41 angeschlossen, die Arme 57 und 58 an  die Schaufel 42 und die Arme 57 und 59 an die  Schaufel 43. Die Schaufeln     führen    daher zusammen  mit den Armen eine Hubbewegung und eine Senkbe  wegung aus, wobei sie gleichzeitig um die Stützen 51,  52 und 53 geschwenkt werden.

   Die den Schaufeln er  teilten     Bewegungen    sind der     Nickbewegung    der Arme  57, 58 und 59 sehr ähnlich, mit der Ausnahme, dass  durch die Lagerung jeder der Schaufeln in einer festen       Stütze    und die Aufhängung an zwei     Stellen    der Schau  fel eine Schwenkbewegung und eine vertikale Bewe  gung     erteilt    wird, welche angenähert aneinander folgen.  So wird zuerst die Schaufel in einem     Sinne    ge  schwenkt,     dann        gehoben,    darauf im entgegengesetzten       Sinne    geschwenkt und gesenkt.

   Da dabei gleichzeitig  jede Schaufel gegenüber den beiden     anderen    um 120   versetzt ist,     besteht    keine Ähnlichkeit der Bewegung  zwischen in vertikaler     Richtung    übereinander befind  lichen Bereichen der Schaufeln.  



  Das hat zur Folge, dass die Strömung im Bereich  18 nicht die Form     einer    Zirkulation annimmt. Es kann  gesagt werden, dass die Schaufeln praktisch stark unre  gelmässige     Bewegungen    ausführen, obwohl sie einen       festen        Antrieb    erhalten und die einzelnen Elemente der       Bewegung    sich     wiederholen.     



  In     der    Zeichnung sind nur einige Balken 47, 48  und 49 dargestellt,     welche    an den     Rahmenteilen    44, 45  und 46 befestigt sind. Es versteht sich, dass die Grösse  und die Anordnung der Balken so bestimmt und so  getroffen werden kann,     dass?    die     Geschwindigkeit    der  Wirbelströme hinter den     Kanten    der Schaufeln nicht  den     Wert    übersteigt, der für eine     schonende    Mischung  erforderlich ist. Es versteht sich auch, dass die einzel  nen Teile jeder Schaufel an jeder Seite ihrer Symme  trieachse verschiedne vertikale     Geschwindigkeiten     haben.

   Es können     daher    durchgehend Balken mit der       gleichen    Breite     verwendet    werden, wobei trotzdem ein  weiter Bereich von verschiedenen     Wirbelströmen    ent  steht.  



  Als zusätzlicher     Vorteil    zu der erzielten günstigen  Mischbewegung     besteht    die Möglichkeit     eines    einfa-           chen        Einbaues    der     Vorrichtung    in     beliebigen        Behältern.     Da die Schaufeln keine Drehbewegung, weder um eine  horizontale noch um eine vertikale Achse ausführen,  kann die Vorrichtung     insbesondere    auch in Behältern  verwendet werden, bei welchen die Einrichtung zur  Entfernung des Schlammes eine zentrale Säule erfor  dert, mit einer     Brücke,

      die sich von einer     Seitenwand     des Behälters zu der Säule erstreckt.  



  Der Mischbereich kann entweder rund oder ange  nähert     quadratisch    sein. Abweichend von der     darge-          stellten    Ausführung kann die Vorrichtung mit einer  beliebigen     Anzahl    von Schaufeln einer beliebigen       Grösse    versehen sein. Die Schaufeln können auf     ein@a-          che    Weise so dimensioniert und angeordnet werden,  dass sie     einen        verhältnismässig        breiten,    jedoch nicht  tiefen Mischbereich erfassen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Mischvorrichtung mit einer Mehrzahl von Schau felrahmen zum schonenden Mischen von Wasser mit chemischen Ausflockungsmitteln in einem Behälter, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmen (41, 42, 43, 44, 45, 46) vertikal übereinander angeordnet sind und jeder Rahmen mit einem festen Stützlager (51, 52, 53) versehen ist, welches sich an seinem Umfang befindet, und mit zwei beweglichen Stützlagern an den entgegen gesetzten Seiten einer mittleren Achse des Rahmens, welche sich durch den Rahmen erstreckt und durch das feste Stützlager (51, 52, 53) führt, versehen ist, wobei über dem Behälter (11, 18)

   eine stützende Basis (70) mit einem in der Basis gelagerten, zur Ausführung einer Taumelbewegung ausgebildeten Antriebsorgan (60) angeordnet ist, welches Arme (57, 58, 59) auf weist, die sich zu Stellen erstrecken, welche sich direkt über den beweglichen Lagern der Schaufelrahmen (44, 45, 46) befinden, und Stützelemente (54, 55, 56) vor gesehen sind, welche sich von den Enden der Arme (57, 58, 59) zu den beweglichen Lagern erstrecken und der Ausführung einer schwingenden Bewegung der Schaufelrahmen (44, 45, 46) um ihre mittleren Achsen und um horizontale Achsen,

   welche durch die festen Lager (51, 52, 53) führen und zu den mittleren Achsen senkrecht verlaufen, dienen. UNTERANSPRÜCHE 1. Mischvorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die mittleren Achsen der Schau felrahmen (44, 45, 46) um eine vertikale Achse ver setzt sind, derart, dass die von den Schaufeln (41, 42, 43) dem Wasser erteilten Bewegungen der benachbar ten Schaufeln zu verschiedenen Zeitpunkten erfolgen und eine unregelmässige Mischbewegung gewährleistet ist. 2.

   Mischvorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführung (14, 22) des Was sers mit den Chemikalien in den Behälter (11) über den Schaufelrahmen (44, 45 46) erfolgt, bei einer Aus strömung unterhalb der Schaufelrahmen (44, 45, 46), wodurch die Mischwirkung durch die Bewegung des Wassers im Behälter (11) unterstützt wird. 3.

   Mischvorrichtung mach Patentanspruch oder einem der vorangehenden Unteransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufelrahmen (44, 45, 46) symmetrisch um eine vertikale zentrale Achse angeord net sind und dass der gesamte horizontale Bereich der Strömung vom Einlass (22) zum Auslass. (34) durch einander zugeordnete Abschnitte der Schaufelrahmen (44, 45, 46) verläuft.