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DE1457270A1 - Fluessigkeitsmischer - Google Patents

Fluessigkeitsmischer

Info

Publication number
DE1457270A1
DE1457270A1 DE19641457270 DE1457270A DE1457270A1 DE 1457270 A1 DE1457270 A1 DE 1457270A1 DE 19641457270 DE19641457270 DE 19641457270 DE 1457270 A DE1457270 A DE 1457270A DE 1457270 A1 DE1457270 A1 DE 1457270A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bodies
mixer according
liquid
conical
mixing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19641457270
Other languages
English (en)
Other versions
DE1457270B2 (de
Inventor
Burton Linwood P
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BURTON LINWOOD P
Original Assignee
BURTON LINWOOD P
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BURTON LINWOOD P filed Critical BURTON LINWOOD P
Publication of DE1457270A1 publication Critical patent/DE1457270A1/de
Publication of DE1457270B2 publication Critical patent/DE1457270B2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05Stirrers
    • B01F27/11Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/116Stirrers shaped as cylinders, balls or rollers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05Stirrers
    • B01F27/11Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/17Stirrers with additional elements mounted on the stirrer, for purposes other than mixing
    • B01F27/171Stirrers with additional elements mounted on the stirrer, for purposes other than mixing for disintegrating, e.g. for milling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05Stirrers
    • B01F27/11Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/19Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis
    • B01F27/192Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis with dissimilar elements

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)

Description

  • "Flüssigkeitsmischer" Die Erfindung bezieht sich auf Flüssigkeitsmischer und betrifft insbesondere einen Zentrifugalflüssiakeitsmischer. zum intensiven Mischen von flüssigen Stoffen miteinander.
  • Es sind bereits zahlreiche Entwicklungen eines Zentrifugalmischkopfes, der mit befriedigendem Ergebnis Flüssigkeiten mit verschiedenen physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften miteinander versihneidet, mischt, homogenisiert, löst, emulgiert, dispergiert ender desintegriert, bekannt.
  • Allen diesen bekannten Konstruktionen haften jedoch gewisse Nachteile an. Zahlreiche derselben besitzen nur begrenste Verwendungsmö'glichkeiten. Beispielsweise eignet sich ein Mischkopf, der für die Dispersion eines Stoffes, der schwerer als die Flüssigkeit ist, in dieser bestimmt ist, nicht zum Einmischen eines Stoffes in eine Flüssigkeit, der leichter als diese ist und umgekehrt. Außerdem ist zu berücksichtiden, daß die Viskosität des zu mischenden Stoffes sich im Falle der bekannten Mischkopfkonstruktionen hinderlich auf den Verlauf des Mischvorganges auswirkt. Nach Beobachtungen unter Verwendung von Mischköpfen nit einer Mischkammer, die eine sich quer zwischen ihren Enden verlaufende i'rennut aufweisen, hat die in der Mischktminer des Kopfes wirbelnde viskose Flüssigkeit die Tendenz, eine Masse zu bilden, die die Eigenschaft eines festen Körpers oder diesen angenäherte Eigenschaften aufweist. Wenn dies eintritt, vermindert sich die Wirkung des Mischkopfes sehr stark. Demzufolge vergrössert sich der Zeit- und Energieaufwand, der für die Durchführung des Mischens erforderlich ist, sehr erheblich. Dies ist eine Folge der Tatsache, daß die Bildung einer flüssigen Masse mit den einer festen Masse ähnlichen Eigenschaften in einem derart unterteilten Kopf den Durchfluß der FlUssigkeit erschwert und die Belastung des die Vorrichtung antreibenden Motors wesentlich erhöht.
  • Da die bekannten Mischkopfkonstruktionen wegen ihrer besonderen Merkmale nur für bestimmte Mischvorgänge tatsächlich brauchbar sind, mußte der Benutzer eine Mehrzahl von unterschiedlich ausgebildeten Arten von Mischköpfen zur Verfügung haben, um die verschiedenen in Betracht kommenden Mischvorgänge durchführen zu können Da die Beschaffungskosten solcher Köpfe sehr hoch sind, bedeutet die Bereithaltung verschiedener lLopfkonstruktionen, wie sie für die Ausführung einer Mehrzahl von unterschiedlichen Mischvorgängen, etwa zum Mischen von Flüssigkeiten mit einem Stoff, der leichter als die Fliassigkeit ist, oder zum Mischen einer Flüssigkeit mit einem Stoff, der schwerer als die Flüssigkeit ist, zum Mischen von Flüssigkeiten von relativ hoher Viskosität miteinander und dgl. erforderlich sind, einen verhältnismäbig hohen Kapitalaufwand.
  • Die Erfindung schafft einen Mischkopf, der f-lr die einwandfreie Durchführung sämtlicher Arten von denkbaren Mischvorgängen mit im wesentlichen gleicher Einfachkeit und Wirksamkeit verwendbar ist.
  • Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der Schaffung eines verbesserten Mischkopfes, der eine intensive Mischwirkung mit geringetmöglicher überschüssiger Zirkulation herbeiführt und dessen Verwendung deshalb wesentliche Einsparxungen an Mischzeit und an Energieaufwand ergibt.
  • Ein weiterer Vorteil des neuen Zentrifugalmischkopfes ist der, daß er beim Mischvorgang eine intensive Scherwirkung auf das zu mischende Material ausübt und dadurch den Mischvorgang verbessert und bei welchem ferner Verstopfungen während des Mischvorganges nicht eintreten können0 Weitere besondere Vorteile des neuen Mischkopfes sind sein vergleichsweise einfacher Aufbau, seine billige Herstellungemöglichkeit und Betriebssicherheit.
  • Alle diese
    und
    #cnx
    weiteres noch zu erläuterndes Vorteile des neuen Zentrifugalflüssigkeitsmischers werden dadurch erreicht, daß der Mischkopf aus zwei kegelstumpfförmigen, koaxial zueinander auf einer Antriebswelle angeordneten Teilen besteht, deren jedes an seinen beiden Enden voll geöffnet ist, wobei die eine kleinere dieser Öffnungen den Flüssigkeitseinlaß und die andere größere den Auslaß für die während eines Mischvorganges durch das Eintrittsende eintretende Flüssigkeit bildet und zwischen diesen beiden Teilen distanzierende Vorrichtungen vorgesehen sind, welche die aus den betreffenden Auslaßöffnungen der Teile austretende Flüssigkeit in seitlicher Richtung nach außen auswerfen und hierdurch eine Schwerwirkung auf die ausgeworfene Flüssigkeit ausüben.
  • Bei einer Ausführungsform der Erfindung besteht die distanzierende Vorrichtung aus einem zwischen den Stirn- oder Austragsenden der beiden konischen Teile befestigten Rohrkörper, der zwischen diesen Teilen eine Mischkammer bildet, welche in voll geöffneter Verbindung mit den Austragsenden jeweils der kegelstumpfförmigen Teile steht. In der Wandung des Rohres ist in Abstanden über seinen Umfang verteilt eine Mehrzahl von oeffnungen angeordnet, welche Auslässe bilden, durch welche die im Kopf befindliche Flüssigkeit austritt.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist zwischen den größeren Austragsenden der beiden konischen Teile eine einen Abstandshalter bildende Abscherplatte oder -scheibe angeordnet. Der Umfang dieser Abscherplatte oder -scheibe weist ferner eine Schneidkante auf, durch welche eine Scher- oder Zerkleinerungewirkung auf mit der Lösung gemischte Teile ausgeübt wird.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind Vorrichtungen zur automatischen Verteilung der Belastung der tegelstumpfförmigen Teile vorgesehen, welche so wirken, daß diese während eines Mischvorganges in Abhängigkeit von den auf sie wirkenden Belastungen eine Relativbewegung zueinander ausführen.
  • Gemäß einer weiteren usführungsfori besitzen die einander gegenüberliegenden Austragenden der kegelstumpfförmigen Teile voneinander abweichende Durchmesser, so daß sich ein Unterschied in der Ausflußinenge aus diesen Austragsenden ergibt, durch welchen die Miteinandervermischung der aus den Austragsenden aus fließenden Flüssigkeitsströme weiter verbessert wird.
  • Ferner können im Rahmen der Erfindung verstellbar auf der Antriebswelle angeordnete in Richtung auf das obere Ende des Mischkopfes hin und von diesen weg bewegbare Vorrichtungen vorgesehen werden, durch welche die während eines Mischvorganges erzeugte Verwirbelung gesteuert werden kann.
  • Diesem Zwecke dient ferner eine gegenüber einem Einlaßende des Kopfes einstellbare Regelplatte, die außer der Verwirbelung der zu mischenden Flüsßigkeiten auch das Maß der mitgerissenen Luft steuert.
  • Ein weiteres Merkmal der verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung besteht in einem solchen Aufbau und einer solchen Anordnung der Gesamtkonstruktion' daß sich eine nur minimale Einschnürung des in die konischen Endteile eintretenden und aus diesen abgeführten Flüssigkeitsstromes ergibt.
  • Schließlich umfaßt die Erfindung auch eine verbesserte Art, der Ausübung einer mechanischen und hydraulischen Scherwirkung auf die zu misohende Flüssigkeit, um den Vermisehungsvorgang zu verbessern.
  • In den Abbildungen sind als Beispiele Ausführungsformen der Mischvorrrichtung gemäß der Erfindung dargestellt.
  • Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt durch eine erste Ausfuhrungsform eines Flüssigkeitsmischers gemäß der Erfindung gemaß Linie 1-1 der Fig. 2, Fig. 2 ist eine Aufsicht auf Fig. 1, wobei ein Teil weggebrochen ist0 Fig. 3 ist eine Aufsicht auf eine etwas abgeänderte Konstruktion, Fig. 4 ist ein Schnitt gemäß Linie 4-4 der Fig. 3, Fig. 5 zeigt in Seitenansicht, teilweise weggebrochen, eine abgeänderte Ausfiihrungsform des neuen Mischers.
  • Fig. 5a ist eine Aufsicht gemäß Linie 5A-5A der Fig. 5, Fig. 6 ist eine Aufsicht auf ein bei dem Mischer nach Fig. 5 verwendetes Abstandsstück, Fig. 7 zeigt in Aufsicht eine der gemäß Fig. 6 gegenüber abgeänderte Ausführungsform eines Abstandsstückes, Fig. 8 ist eine Seitenansicht des Abstandsstückes und zwar sowohl nach den Fig. 6 wie 7, Fig. 9 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer weiteren abgeänderten Ausführungsform des neuen Mischers, Fig. 10 zeigt in beitenansicht noch eine weitere Ausftihrungsform des Mischers gemäß der Erfindung und Fig. 11 veranschaulicht den in den Figuren 1 und 2 dargestellten kopf im Betrieb.
  • Von den Abbildungen veranschaulichen die Figuren 1 und 2 einen Flüssigkeitsmischer 20, der durch zwei einander ähnlich gestaltete kegelstumpfförmig ausgebildete Teile 21, 22 und ein zwischen diesen angeordnetes Abstandsstück 23 gekennzeichnet ist. Wie aus ig. 1 ersichtlich ist, besteht jeder der kegelstumpfförmigen Teile oder Kopfenden 21, 22 aus einem nicht perforierten kegelstumpfförmigen Abschnitt mit einem engen Ende 21A bzw. 22A, welches den Slüssigkeitseinlauf und einem weiteren oder Basisende 21B, 22b, welches den Flüssigeitsauslauf bildet. Innerhalb jedes Teils 21, 22 liegt konzentrisch zu diesen eine Büchse oder Nabe 24 bzw.
  • 25, durch welche das zugeordnete der konischen Teile 21, 22 an einer Antriebswelle 26 befestigt ist. Die waben 24, 25 sind mit den landungen der konischen Körper durch einander diametral gegenüberliegendeFlügel 24A bzw. 25A verbunden, Gemäß der dargestellten Ausführungsform bestehen diese Flügel 24A, 25A je aus einem Stück mit der zugehörigen der Naben 24, 25 und den Wandungen der konischen Teile.
  • Gemäß Fig. 1 liegen die Flügel 24A, 25A in einer senkrechten Ebene. Bei der in Fig. 3 dargestellten &bgeänderten Kopfkonstruktion 27 ist gemäß der Erfindung können die Flügel 27A um einen Winkel geneigt sein.
  • Gemäß Fig. 1 weisen die Enden 24B, 25B der Naben 24, 25, die am kleinen Ende des zugeordneten konischen Teils liegen, eine Konusfläche auf, welche sich an einen Anschlag 28 oder Anschlagering 29 anlegt. Die konischen Körper 21, 22 sind in koaxialer Anordnung im Abstand voneinanaer auf der Antriebswelle 26 angeordnet, So daß ihre großen Austragsenden 21B, 22B einander gegenüberliegen. Zwischen den Austragsenden 21B, 22B der konischen Körner 21, 22 sitztdas Abstandsstück 23.
  • Im Falle des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 1 besteht das Abstands stück 23 aus einem rohrförmigen oder zylinderförmigen Körper mit voll geöffneten Enden 23A, 2DB, die sich ohne Zwischenraum an dem Austraasende des zugeordneten konischen Körpers abstützen. Zur
    Ersial
    eines dichten Paßsithes zwischen dem Zylinder 23 und dem betreffenden konischen Teil 21, 22 sind bei 28 und 29 zusitzliche Vorsprünge auf den betreffenden Elementen gebildet, so daß die beiden Teile sich gegeneinander verkeilen oder durch Reibungsschluß gegeneinander verriegelt sind. Die voll geöffneten Enden 23A, 233 des Abstandsstückes 23 bilden, wie ersichtlich ist, eine nicht eingeschnürte Verbindung mit dem Austragsende 21B bzw. 22B des zuteordneten der Körper 21, 22.
  • Daher bildet im Ergebnis das Abstandsstück 23 eine Mischkammer 30, in welche ohne Einschnürung der aus den Enden der Körper 21, 22 austretende FlUssigkeitsstrom eintritt. Über die Wandungen des Zylinders 23 sind in deren Umfangsrichtung im Abstand voneinander eine Reihe von Austrittsöffnungen 31 vorgesehen, die gemäß dem Ausführungsbeispiel längliche durch Bearbeitung hergestellte Durchbrechungen, die sich im wesentlichen über die Höhe des Körpers 23 erstrecken, sind0 Die Vorrichtungen zur Befestigung der Endteile 21 und 22 und des Abstandsstückes 23 an der Welle 26 bestehen aus einem Bolsen 32, der in eine Gewindebohrung 33 im Ende der Welle 26 eingeschraubt ist. Zwischen den Bolzen 32 und die Nabe 25 des unteren konischen Körpers 22 ist ein Dichtungsring 29 mit einer sphärischen oder konischen Oberfläche eingelegt.
  • Während des Betriebes ist der vorstehend beschriebene Kopf 20 an dem Ende einer Antriebswelle befestigt. Die Welle 26 wird ihrerseits in zweckentsprechender Weise an die Antriebswelle eines Blektromotors oder dergl. 34 angeschlossen (Fig. 11).
  • Dann wird der Kopf 20 in die durchzumischende Flüssigkeit eingetaucht und der Motor eingeschaltet, um den Kopf 20 in Drehung zu versetzen. Durch die Drehung der Kopfkonstruktion 20 wird ein Flüssigkeitsstrom erzeugt, durch welchen die Flüssigkeit in jede der Einlaßöffnungen 21A, 22A der oberen und unteren konischen Körper 21 und 22 eingesaugt und von diesen in die durch das Abstands stück 23 gebildete Mischkammer 30 abgegeben wird0 Demzufolge wird der nicht eingeschnürte in diese Einlaßöffnungen eintretende Flüssigkeitsstrom in die Mischkammer 30 abgegeben und in dieser intensiv gemischt.
  • Die in der Mischkammer 30 intensiv gemischte Flüssigkeit wird unter der Wirkung der auf sie einwirkenden Zentrifugalkraft seitlich durch die Austragsöffnungen 31 abgeführt. Beim Durchströmen der Öffnungen 31 des schnell umlaufenden Kopfes 20 unterliegt die Flüssigkeit einer mechanischen Scherwirkung, die ein weiteres Zerspalten der Flüssigkeit oder der zu mischenden Komponenten herbeiführt. Außerdem übt die Kraft, mit der die Flüssigkeit durch die Öffnungen 31 abgeführt wird und auf die den Kopf 20 umgebende Flüssigkeit aufprallt, eine zusätzliche hydraulische Scherwirkung auf die Mischflüssigkeit aus. Wegen des in Fig0 11 veranschaulichten schnell und uneingeschnürt flies senden Flüssigkeitsstromes durch den Mischkopf 20 und der mechanischen und hydraulischen auf diesen beim Austrag der Flüssigkeit aus der Mischkammer 30 ausgeübten Scherwirkung ergibt sich eine intensive Mischwirkung.
  • Ein besonderes Merkmal der Mischkopfkonstruktion 20 besteht in dem sich durch seine neuartige ausbildung ergebenden uneingeschnürt aus den lleilkörpern 21, 22 unmittelbar in die Mischkammer 30 fließenden Flüssigkeitsstrom. Durch diese Ausbildung wird ein Verstopfen des Kopfes 20 beim Verarbeiten von viskosen Flüssigkeiten weitgehend, vermieden, weil keine Einschnürung in und zwischen den Enden des Ropfes 20 verhanden ist. Dadurch wid auch die Tendenz der sich mischenden Flüssigkeit, die Eigenschaften eines festen Körpers anzunehmen, weitgehend ausgeschaltet. Das bedeutet gleichzeitig eine Verminderung des Rückdrucks bzw. der Belastung des Motors 34 auf ein Mindestmaß. Außerdem wird die Mischwirkung nicht beeinträchtigt, wie dies andererseits der Falli wäre, wenn der Kopf sich als Folge des Vorhandenseins einer Einschnürung oder Scheidewand in der Kammer verstopfen könnte.
  • Auf der Antriebswelle sind Vorrichtungen zur Einstellung des Masses der eingesaugten Luft vorgesehen, welche es ermöglichen, die Einlaßöffnungen 21A des Körpers 21 zu verstellen. Die Vorrichtung zur Regelung der Wirbelung besteht aus einer verschieblich auf der Welle 26 gelagerten Scheibe oder Platte 36, welche in Richtung nach der Einlal30ffnung 21A des oberen konischen Körpers 21 hin und von dieser weg beweglich istu und durch deren Verstellung der Größe der Einlaßöffnung 21A reguliert werden kann. Dadurch, daß die Platte 36 dicht an den Einlaßöffnungen 21A heran verbracht wird, läßt sich die Luftmenge oder die Intensität der Verwirbelung entsprechend vermindern0 Die Vorrichtung zur Verstellung der Steuerplatte 36 auf der Welle 26 kann aus einer Einstellschraube 36A bestehen, die den Kragenansatz 36B der Scheibe 36 durchdringt und deren Spitze in der eingestellten Lage der Platte 36 auf die Welle 26 wirkt.
  • Die Figuren 5 bis 8 veranschaulichen eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform besteht der Mischkopf ebenfalls aus zwei kegelstumpfförmigen Körpern 41, 42, die in derselben Weise auagebildet sind, wie dies oben anhand der Figuren 1 und 2 oder der Figuren 3 und 4 beschrieben wurde. Die beiden kegelstumpfförmigen Körper 41 und 42 sind ähnlich wie oben beschrieben, im Abstand längs der Welle 26 auf dieser angeordnet. Dagegen besteht bei dieser Ausführungsform der Erfindung das Abstandsstück 43 aus einem plattenförmigen vorzugsweise scheibenförmig ausgebildeten Element, welches auf der Welle 26 angebracht und zwischen den erweiterten Austragsenden 413, 42B der kegelstumpfförmigen Körper 41, 42 gehalten wird. Die Scheibe 43 liegt im Abstand von den Austragsenden 41B, 42B der Körper 41, 42. Sie wird beispielsweise durch die aus Fig. 8 ersichtlichen Abstandsbuchsen 44, 45, die aus einem Stück mit der Scheibe 43 bestehen, im Abstand von den Austragsenden 41B, 42B gehalten. Die Anordnung ist 80 getroffen, daß die Enden der Abstandsbuchsen 44, 45 den ihnen benachbarten Enden der Naben 46, 47 der zugeordneten kegelstumpfförmigen körpern 41 und 42 anliegen, Deshalb liegt dds obere Ende der Nabe 46 des Körpers 41 an einem Anschlag 48 an. Die Teile 41, 42 und 43 sind an der Welle 26 mittels einer Scheibe 49 und einer Schraube 50, die in das Ende der Antriebswelle eingeschraubt ist, befestigt.
  • Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, erstreckt sich die Scheibe oder Platte 43 in seitlicher Richtung über den Umfang der beiden Körper 41 und 42 hinaus. Bei der Drehung der Welle 26 rotieren also auch die Körper 41 und 42 und die zwischen diesen befindliche Scheibe 43. Da die Scheibe 43 seitlicb über den Umfang üer Körper 41 und 42 vorspringt, ist die Umfangsgeschwindigkeit der Scheibe größer als die der konischen Körper 41 und 42.
  • Im Falle dieser Auaführungsform der Erfindung ist die äußere Umfangskante der Scheibe 43 geschlitzt oder weist eine Mehrsahl von sich in der Umfangsrichtung erstreckenden Zähnen auf.
  • In Falle der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform sind die Zähne 43A durch in der Umfangsrichtung im Abstand voneinander liegende geschlitzte Teile 43B gebildet, die in der durch den Pfeil 51 angegebenen Drehrichtung geneigt sind. Dauurch wirken die Schleppkanten 43C der Schlitze 43B nach Art von Scherkanten, die eine mechanische scherende Wirkung auf die durch die Drehung der Scheibe gemischte Flüssigkeit ausüben.
  • Um die Verschleißfestigkeit dieser Scherkanten zu verbessern, können auf sie Hartmetallschneidkanten 52 aufgebracht werden.
  • Im Falle der in Fig. 7 dargestellten abgeänderten Ausführungs form der Scheibe 55 ist die Zahnung 55A wie bei einem Kreissägeblatt gezackt. Erwünschtenfalls kann die Scheibe auch wie in Pig. 6 dargestellt, mit einer Mehrzahl von sie durchdringenden Öffnungen 53 versehen sein.
  • Der Mischkopf 40 gemäß dieser Ausführungsform arbeitet wie folgt: Bei Drehung des Kopfes 40 innerhalb eines Behälters, der die zu mischende Flüssigkeit enthält, erzeugen die oberen und unteren Enden der Körper 241, 42 eine Pumpwirkung, durch welche in der oben bereits beschriebenen Weise ein durchgehender Strom entsteht. Die Flüssigkeit wird in die engen Einlaßöffnungen 41A und 42A der Körper 41 und 42 eingesaugt und strömt durch die erweiterten Austrittsöffnungen 413 bzw. 423 aus. Hierbei werden die austretenden Ströme auf die Scheibe 43 hin gerichtet. Durch die Drehung dieser Scheibe wird die Flüssigkeit seitlich nach außen abgegeben, wobei die äußeren Kanten dder Schneidzähne der Scheibe durch die Flüssigkeit hindurchschneidenO Hierbei wird infolge der voll geöffneten austragsnffnungen der Körper 41 und 42 und
    dçr
    tx
    Umfangswirkung der Scheibe 43 jedes Verstopfen des Kopfes vermieden und es wird ein wirksames Mischen ohne Energieverlust erreicht, Deshalb wird auch jede Neigung der Flüssigkeit, Massen mit den Eigenschaften eines festen Körpers zu bilden, und der Aufbau eines Staudruckes auf den Motor verhindert0 Der Mischkopf 40 dieser Ausführungsform eignet sich besonders für die Ver ; rbeitung von viskosen Flüssigkeiten oder von solchen, welche zu zerkleinernde Feststoffteile enthalten.
  • Die schnell umlaufende Scheibe 43 bewirkt durch ihre Schneidkanten eine wirksame Feinzerkleinerung solcher Teile, und gleichzeitig eine wirkungsvolle Mischung der Flüssigkeiten.
  • Der Mischkopf nach Fig. 5 ist besonders für das Mischen von Farben mit C'hrompigmenten o. dgl. geeignet. Erforderlichenfalls kann in der bereits beschriebenen Weise auch bei der Anordnung eine Steuerplatte 36 verwendet werden.
  • Fig. 9 verdeutlicht eine weitere Ausführungsform 60 der Erfindung. Im Falle dieser Äusführungsform der Erfindung sind die beiden Körper 61, 62 an
    siche:bqnso
    sich ISEXF
    wie im Falle der bereits beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet. Jedoch sind die Körper 61, 62 auf der Antriebswelle 63 verschieblich gelagert, so daß sie aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden können. Zwischen den Austragsenden der Körper 61 und 62 ist auf der Welle eine Scheibe 64, von der oben anhand von Fig. 5 beschriebenen Ausführungsform befestigt. Jedoch sind bei dieser Ausführungsform der Erfindung federnde Abstandszwischenglieder 65 zwischen der festen Scheibe 64 und Jedem der beweglichen körper 61 und 62 angeordnet. Diese federnden zwischenelemente bestehen gemäß dem Ausführungsbeispiel auf beiden Seiten der Scheibe 64 angeordneten Druckfedern. Jede der Federn 65 stützt sich deshalb auf einer Seite der Scheibe 64 und auf der Nabe 66 bzw. 67 des zugeordneten der Körper 61 bzw. 62 ab. Die Teile des Kopfes 60 sind auf der Welle zwischen dem Anschlag 68 und einer in das Ende der Welle 63 eingeschraubten Schraube 69 befestigt.
  • Die Arbeitsweise des Mischkopfes 60 gemäß dieser Ausführungsform stimmt an sich mit der des oben beschriebenen Mischkopfes 40 überein, jedoch werden alle ungleichmäßigen Belastungen der Körper 61, 62 automatisch durch Relativbewegung der Körper 61, 62 zueinander ausgeglichen. Die Körper 61, 62 können sich während des' Miichvorganges wegen des Vorhandenseins der Pedern 65 über einen begrenzten Weg einander nähern und voneinander entfernen und derart auf sie wirkende Belastungen ausgeglich.n werden.
  • Fig. 10 verdeutlicht eine weitere Ausführungsform. Bei dieser ist der Kopf 70 ähnlich der Kopfkonstruktion 40 nach Fig. 5 ausgebildet, jedoch besitzen die Austragsenden 71A, 72A der Körper 73, 74 verschieden groBe Querschnitte, nämlich die Austragsöffnung 71A des oberen örpers 72 einen größeren Querschnitt als die Austragsöffnung 72A des unteren Körpers 72. Im betrieb arbeitet der Mischkopf 70 nach Fig. 10 ebenso wie der kopf 40, mit ausnahme dessen, daß der Unterschied der querschnitte der Austragsöffnungen einen entsprechenden Unterschied zu der aus den Austragsöffnungen 71A, 72A der austretenden Flässigkeitsmengen Körper 71, 72 während eines Mischvorganges / erglot. Das hat zur Polge, daß unterschiedliche Teilchen der zirkulierenden Flüssigkeiten in den Austragabereichen der beiden konischen Körper 71, 72, zwischen diesen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten aufeinandertreffen. Die Wirkung der Scheibe 73 entspricht der der Scheibe 43.
  • Wie sich aus den vorstehenden Erläuterungen ergibt, kann Jeder der beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen des neuen Mischers bzw. Mischkopfes mit gleicher Wirkung zum Einmischen eines Stoffes, der entweder leichter und/oder schwerer als die Flüssigkeit ist, in eine Flüssigkeit oder zum Mischen von Flüssigkeiten von unterschiedlichen Viskositäten miteinander unter denkbar geringem Zeitaufwand und mit geringstmöglichem Energieaufwand verwendet werden. Bei Jeder der beschriebenen Konstruktionen ist die Gefahr einer Verstopfung des Kopfes auf ein Mindestmaß verringert und es ergibt auch bei allen K@pfen eine intensive Mischwirkung unter denkbarer Verminderung einer übermäßigen Strömung. Jeder der neuen LIischköpfe ist sich mit Einrichtungen zur Steuerung der Verwirbelung und/oder zur Regelung der idenge an eingesaugter Luft versehen. Perner können alle Köpfe so ausgebildet sein, daß auf die zu mischenden Stoffe während des Mischvorgangs eine vermischendex oder hydraulische Scherwirkung ausgeübt wird.
  • Jeder der Mischköpfe ist mit Flügeln versehen. Dadurch, daß diese aus einem Stück mit den beiden Hauptkörpern bestehen, ist kein, Zwischenraum zwischen den inden der Plügel und den rtanden der körper vorhanden, der sonst die Ursache des Auftretens von Verdrehunskräften, Schlagen oder Vib@rationen sein wird. Alle Ausführungsformen des neuen Mischers sind vergleichsweise einfach hinsichtlich ihres Aufbaus und ihrer Arbeitsweise.
  • Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorstehend im einzelnen beschriebenen und in den Abbildungen dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind demgegenüber Abänderungen möglich, ohne ihren Grundgedanken zu verlassen.
  • Patentansprüche:

Claims (19)

  1. Patentansprüche: 1. Flüssigkeitsmischer, gekennzeichnet durch einen aus zwei ii Abstand voneinander in koaxialer Anordnung auf einer kntriebswelle angebrachten kegelstumpfförmigen Körpern, die an ihren beiden Enden voll geöffnet sind, deren kleinere Endöffnungen die Einlä@@ und deren größere Endöffnungen die Auslä@@ für die Flüssigkeit während des Mischvorganges bilden und eine zwischen diesen Körpern angeordnete Vorrich tung zum Ablenken und Ausachleudern der aus den betreffenden Auslässen derselben austretenden Flüssigkeit in seitlicher Richtung nach außen unter Erzielung einer Scherwirkung auf die ausgeschleuderte Flüssigkeit bestehenden Mischkopf.
  2. 2. Mischer nach anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den beiden Kegelstumpfkörpern angeordnete ablenkend wirkende Vorrichtung sich in radialer Richtung wenigstens bis su den Umgang der Austrittsöffnungen der Kegelstumpfkörper erstreckt.
  3. 3. Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ablenkend wirkende Vorrichtung eine kreisförmige Scheibe ist, deren Umfang in seitlicher Richtung über den Umfang der kegelstumpfförmigen Körper hinausragt.
  4. 4. wischer nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch federnd Abstützungen der kegelstumpfförmigen Körper auf der Scheibe zur Ermöglichung einer relativversetzung dieser Teile sueinander zum Ausgleich der auf die Kegelstumpfkörper während des Betriebes wirkenden Belastungen.
  5. 5. Mischer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe ein. Mehrzahl von in Abständen voneinander über ihren Umfang verteilte ich in ihren Außenumfang öffnende Schlitze aufweist, w welche eine Reihe von Scherkanten bilden, die ein mechanische Scherwirkung auf die mit ihnen in Kontakt gelangenden Flüssigkeitsteilchen ausüben.
  6. 6. Mischer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe sie durchdringende gänzlich innerhalb des Umfanges der Platte angeo@dnete Öffnungen aufweist.
  7. 7. Wischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Austragsöffnungen der kegelstumpfförmigen Körper ein zylindrischer eine Mischkanner ftlr die aus den konisohen Körpern austretende Flüssigkeit bildender Abstandskörper eingeschaltet ist, wobei die einander entgegengesetzten offenen Ein dieses Körpers auf des vollen Querschnitt mit den Austragsenden der konischen Körper kommunizieren und in dz eine Mischkammer bildenden Abstandskörper ii Abstand voneinander über dessen Umfang verteilte Austrittsöffnungen vorgesehen sind.
  8. 8. Mischer nach einen der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der konischen Teile eine Nabe, in welcher die Antriebswelle gleiten kann, und Plugel aufweist, die die Nabe mit der Wandung der zugeordneten konischen Körper verbinden.
  9. 9. Mischer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel einander gegenüberliegend angeordnet sind.
  10. 10. Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandskörper einander gegenüberliegende in die FlUsBigkeit eintauchende Pumpköpfe bilden und durch einen Antrieb derart in Drehung versetzbar ist, daß einander entgegengerichtete Ströme gepumpter Flüssigkeit erzeugt werden und die zwischen den einander gegenüberliegenden Puipköpfen angeordnete Ablenkvorrichtung mechanische und hydrostatische Scherwirkung auf die auf sie gerichteten Flüssigkeiten ausübt.
  11. 11. Mischer nach Änspriaok 10, gekennzeichnet durch ein. r.lative Versetzungen der einander gegeüberliegenden Puspsorrichtungen ermöglichende federnde Abstützung derselben zwecks Ausgleichs ungleichmäßiger BelUtungen derselben.
  12. 12. Mischer nach anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und unteren kegelstumpfförmigen koaxial auf der Welle angeordneten Körper auf dieser verschieblich sind, und die zwischen ihnen ungeordnete auf der Welle sitzende Ablenkscheiben durch federnd nachgiebige Abstandshalter zwisehen den konischen Körpern in begrenste Relativbewegungen der Körper gegeneinander ermnglichender Weise gehalten wird.
  13. 13. Mischer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Abstützungen der Scheibe aus zwischen diese und jeden der konischen Körper eingelegten Spiralfedern bestehen.
  14. 14. Mischer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet. daß auf dem Umfang der Ablenkscheibe eine Mehrzahl von Scherzähnen gebildet ist.
  15. 15. Mischer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe eine Mehrzahl von ihre Ebene durchdringenden Öffnungen aufweist.
  16. 16. Ausführungsform des Mischers nach Anspruch 1, dadurch gekonnzeichnet, daß das Austragsende d.a einen der Körper einen grOleren Durchmesser besitzt als das Austragsende des anderen Körpers und Jeder der konischen Körper eine Nabe, in welcher die Welle gleiten kann, aufweist, sowie daß einander gegenüberliegende Flügel mit dieser Nabe und der äußeren Wandung des zugeordneten konischen Körpers verbunden sind und auf der Welle zwischen und im Abstand von den Astragsenden der Körper eine Scherscheibe sitzt.
  17. 17. Mischer naoh Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe mit einer Mehrzahl von über ihren Umfang verteilten Schersähnen versehen ist.
  18. 18. Mischer nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die konischen Körper vollwandig sind.
  19. 19. Mischer nach den Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle eine längs derselben gegenüber den Einlaßende eines der einander gegenüberliegenden kegelstumpfförmigen Körper verstellbare Vorrichtung zur Regelung der Intensität des Wirbelvorganges vorgesehen ist.
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