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DE4220595A1 - Solid-liquid mixing appts. - has a waisted section at inner and outer containers for effective mixture of organic solids - Google Patents

Solid-liquid mixing appts. - has a waisted section at inner and outer containers for effective mixture of organic solids

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DE4220595A1
DE4220595A1 DE19924220595 DE4220595A DE4220595A1 DE 4220595 A1 DE4220595 A1 DE 4220595A1 DE 19924220595 DE19924220595 DE 19924220595 DE 4220595 A DE4220595 A DE 4220595A DE 4220595 A1 DE4220595 A1 DE 4220595A1
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DE
Germany
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inner container
container
outer container
outlet opening
opening
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Harry Juengling
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PREMONEX CONSULTING Ltd
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PREMONEX CONSULTING Ltd
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    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/12Activated sludge processes
    • C02F3/1278Provisions for mixing or aeration of the mixed liquor
    • C02F3/1284Mixing devices
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
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    • B01F27/80Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
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Abstract

The appts. to form a mixt. of solids and liqs. has a waisting at the outer (12) and inner (14) containers, above the outlet (30) of the inner container. A cone-shaped section of the mixing blades (40,42) extends into the outlet opening of the inner container upto or below the waisted zone from the stirrer (30), where the blades extend within the outer container from its base to the level of the inner container outlet opening. The blade geometry generally matches that of the outer container between its base and the level of the inner container outlet opening. The blades (40,42) are plate-shaped with an adjustable pitch angle. The mantle line (16) of the outer container (12) is parallel to the mantle line (18) of the inner container (14) where they are together. The waisted secton is on a plane (34), at an interval from the outlet (30) of the inner container (14), at about one-third of the total inner container height. The filling opening (26) of the outer container (12) has its free edge on a plane (22) extending from the filling opening (20) of the inner container (14). The outlet (50) of the outer container (12) can be closed by a unit (48) flush with the inner wall of the outer container. USE/ADVANTAGE - The appts. is for prodn. of a mixt. of solids and liq. to the colloidal system or to coagulation, or for the introduction of a gas into the liq., in purifying waste water contg. undissolved organic matter, effectively, so that it only requires further aerobic treatment.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Feststoff-Flüssig­ keits-Gemischen bis zum kolloidalen System oder bis zur Koagulation, zur Wasser­ aufbereitung oder zum Einbringen von Gasen in Flüssigkeiten umfassendThe invention relates to a device for producing solid-liquid mixtures up to the colloidal system or up to the coagulation, to the water preparation or for introducing gases into liquids

  • - einen Außenbehälter mit Füllöffnung,- an outer container with a filling opening,
  • - einen von dem Außenbehälter umgebenen Innenbehälter mit Füllöffnung und Austrittsöffnung,- An inner container with filling opening and surrounded by the outer container Outlet opening,
  • - ein im Bodenbereich des Außenbehälters und unterhalb der Austrittsöffnung des Innenbehälters angeordnetes Rührwerk sowie- One in the bottom area of the outer container and below the outlet opening of the Inner container arranged agitator as well
  • - eine im Bodenbereich des Außenbehälters vorhandene und verschließbare Austrittsöffnung, wobei - An existing and closable in the bottom area of the outer container Outlet opening, wherein  
  • - der Außenbehälter und der Innenbehälter rotationssymmetrisch ausgebildet sind und vorzugsweise jeweils einen hyperbel- oder parabelförmige Mantellinie aufweisen und- The outer container and the inner container are rotationally symmetrical and preferably in each case a hyperbolic or parabolic surface line have and
  • - die Füllöffnung des Innenbehälters innerhalb des Außenbehälters und unterhalb dessen Füllöffnung angeordnet ist.- The filling opening of the inner container inside the outer container and below whose filling opening is arranged.

Eine entsprechende Vorrichtung ist der EP 0 134 890 B1 zu entnehmen. Dabei wird ein aus der unteren Austrittsöffnung des Innenbehälters abgezogenes Medium durch den vom Innenbehälter und vom Außenbehälter begrenzten Raum durch das Rührwerk in den Bereich zwischen Innen- und Außenbehälter gefördert, wobei das Medium in­ nerhalb des Innenbehälters unter Schwerkrafteinfluß in Spiralwirbeln von oben nach unten durchströmt.A corresponding device can be found in EP 0 134 890 B1. In doing so, a medium withdrawn from the lower outlet opening of the inner container through the space limited by the inner container and the outer container by the agitator in promoted the area between the inner and outer container, the medium in within the inner container under the influence of gravity in spiral vortices from top to top flows through below.

Bei der Verwendung einer entsprechenden Vorrichtung zur Wasseraufbereitung werden die organischen Bestandteile, vor allen Dingen die ungelösten Bestandteile beim Durchströmen des Zwischenbehälters in Spiralwirbeln gespalten, zum Teil zusätzlich in Lösung gebracht oder in ungelöstem Zustand in erheblich verändertem Kornmaß kolloidal in die Abwassermenge eingebunden. Hierdurch erfolgt ein vereinfachter mikrobieller Abbau der organischen Belastung des Abwassers. Der gesamte Reinigungsprozeß wird vollständiger und kann rein aerob verlaufen, so daß toxische Nebenwirkun­ gen unterbunden werden.When using an appropriate device for water treatment the organic components, especially the undissolved components in the Flow through the intermediate container split in spiral vortices, partly in addition Bring solution or in undissolved state in a significantly changed grain size colloidally integrated into the amount of wastewater. This makes it easier microbial degradation of organic waste water. The whole cleaning process becomes more complete and can be purely aerobic, so that toxic side effects be prevented.

Zur Aufnahme von Verunreinigungen können dem Abwasser Zuschlagstoffe wie Zement beigegeben werden, um ein Anlagern an den Zuschlagstoffen zu erreichen. Auf diese Weise wird eine vereinfachte Reinigung erzielt.Additives such as cement can be added to the wastewater to absorb impurities be added in order to achieve an accumulation of the aggregates. To this Simplified cleaning is achieved in this way.

Im praktischen Gebrauch hat sich jedoch gezeigt, daß insbesondere bei der Abwasser­ reinigung die gewünschte Wirkung nicht immer im erforderlichen Umfang auftritt, insbesondere der Durchsatz gering ist.In practical use, however, it has been shown that, especially in the case of waste water cleaning the desired effect does not always occur to the required extent, in particular the throughput is low.

Hier setzt die Erfindung ein. Der vorliegenden Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß mit konstruktiv einfachen Mitteln insbesondere eine Wasseraufbereitung, die auch ein Entsalzen einschließt, möglich ist. Die Vorrichtung soll aber auch zum Herstellen hochwertiger Feststoff-Flüssigkeits-Gemische bis zum kolloidalen System oder Koagula­ tion oder zum Einbringen von Gasen in Flüssigkeiten geeignet sein.This is where the invention comes in. The present invention therefore has the problem based on developing a device of the type mentioned so that with structurally simple means in particular a water treatment system, which is also a Desalting includes, is possible. The device is also intended for manufacturing high-quality solid-liquid mixtures up to the colloidal system or coagula tion or for introducing gases into liquids.

Das Problem wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß der Außen­ behälter und der Innenbehälter oberhalb der Austrittsöffnung des Innenbehälters eine Einschnürung aufweisen, und daß sich in die Austrittsöffnung des Innenbehälters bis in etwa den Bereich der Einschnürung ein konusförmiger Abschnitt des Flügel aufweisen­ den Rührwerks erstreckt, dessen Flügel sich zwischen Bodenbereich des Außenbehälters und innerhalb von diesem bis zur Höhe der Austrittsöffnung des Innenbehälters erstrecken und eine Geometrie aufweisen, die im wesentlichen der des Außenbehälters zwischen Außenbehälterboden bis zur Höhe der Austrittsöffnung entspricht. Dabei können die Flügel selbst plattenförmig und in ihrem Neigungswinkel einstellbar ausge­ bildet sein.According to the invention, the problem is essentially solved in that the outside container and the inner container above the outlet opening of the inner container Have constriction, and that in the outlet opening of the inner container up to have a conical section of the wing, for example the region of the constriction the agitator extends, the wing of which extends between the bottom region of the outer container and within this up to the height of the outlet opening of the inner container extend and have a geometry that is substantially that of the outer container between the outer container bottom up to the height of the outlet opening. Here the wings themselves can be made plate-shaped and adjustable in their angle of inclination be educated.

Insbesondere ist vorgesehen, daß die Mantellinie des Außenbehälters im Bereich des Innenbehälters parallel zu dessen Mantellinie verläuft. Folglich verlaufen die Einschnü­ rungen von Außen- und Innenbehälter in oder in etwa dergleichen Ebene.In particular, it is provided that the surface line of the outer container in the area of Inner container runs parallel to its surface line. As a result, the constrictions run stanchions of outer and inner container in or in approximately the same level.

Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß die Einschnürung in einem Abstand zur Aus­ trittsöffnung des Innenbehälters verläuft, der in etwa gleich 1/3 der Gesamthöhe des Innenbehälters entspricht.It is preferably provided that the constriction at a distance from the off opening of the inner container, which is approximately equal to 1/3 of the total height of the Inner container corresponds.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Füllöffnung des Außen­ behälters mit ihrem freien Rand in etwa in einer Ebene verläuft, von der die Füllöff­ nung des Innenbehälters ausgeht. In a further embodiment of the invention it is provided that the filling opening of the outside container with its free edge runs approximately in a plane from which the filler the inner container.  

Um unerwünschte Verwirbelungen im Außenbehälter zu unterbinden, ist desweiteren vorgesehen, daß die Austrittsöffnung des Außenbehälters durch ein bündig zur Außen­ behälterinnenwandung verlaufendes Element verschließbar ist.In order to prevent unwanted turbulence in the outer container, is also provided that the outlet opening of the outer container through a flush to the outside Element inside the container wall is closable.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann durch einfache konstruktive Maßnahmen eine erhebliche Verbesserung des Wirkungsgrades der gattungsbildenden Vorrichtung erzielt werden, wobei sich die die erfindungsgemäße Lehre prägenden Elemente in un­ erwarteter Weise zur Erzielung eines synergetischen Effektes ergänzen.With the device according to the invention, simple constructive measures can be taken a significant improvement in the efficiency of the generic device can be achieved, wherein the elements defining the teaching of the invention in un expected way to achieve a synergetic effect.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann insbesondere in Klärwerken benutzt werden, wobei die Möglichkeit besteht, daß in einem Abwasserkanal mehrere Vorrichtungen in Reihe angeordnet werden, durch die das zu klärende Abwasser gefördert wird.The device according to the invention can be used in particular in sewage treatment plants, with the possibility that in a sewer several devices in Arranged row through which the wastewater to be treated is conveyed.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispieles.Further details, advantages and features of the invention do not only result from the claims, the features to be extracted from them - for themselves and / or in Combination - but also from the following description of one of the drawings preferred embodiment to be removed.

In der einzigen Figur ist ein Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung (10) zur Herstellung von hochwertigen Feststoff-Flüssigkeits-Gemischen bis zum kolloidalen System oder bis zur Koagulation, zur Wasseraufbereitung oder zum Einbringen von Gasen in Flüssigkeiten dargestellt.The single figure shows a longitudinal section through a device ( 10 ) according to the invention for producing high-quality solid-liquid mixtures up to the colloidal system or up to coagulation, for water treatment or for introducing gases into liquids.

Die Vorrichtung (10) besteht aus einem Außenbehälter (12) und einem von diesem umgebenen Innenbehälter (14). Außenbehälter (12) und Innenbehälter (14) sind rota­ tionssymmetrisch ausgebildet und weisen jeweils eine Mantellinie (16) bzw. (18) auf, die hyperbel- oder parabelförmig verläuft.The device ( 10 ) consists of an outer container ( 12 ) and an inner container ( 14 ) surrounded by it. Outer container ( 12 ) and inner container ( 14 ) are rotationally symmetrical and each have a surface line ( 16 ) or ( 18 ) which is hyperbolic or parabolic.

Der Innenbehälter weist eine innerhalb des Außenbehälters (12) verlaufende Füllöff­ nung (20) auf, die in einer Ebene (22) verläuft, in der der freie Rand (24) der Füllöff­ nung (26) des Außenbehälters (12) verläuft. Dabei erstreckt sich der Rand (24) in­ nerhalb der Füllöffnung (20), die folglich einen größeren Durchmesser als die Füllöff­ nung (26) des Außenbehälters (12) besitzt.The inner container has a filling opening ( 20 ) running inside the outer container ( 12 ), which extends in a plane ( 22 ) in which the free edge ( 24 ) of the filling opening ( 26 ) of the outer container ( 12 ) extends. The edge ( 24 ) extends within the filling opening ( 20 ), which consequently has a larger diameter than the filling opening ( 26 ) of the outer container ( 12 ).

Im Abstand zum Boden (28) des Außenbehälters (12) ist die Austrittsöffnung (30) des Innenbehälters (18) vorgesehen. Der Durchmesser der Austrittsöffnung (30) ist dabei kleiner als die Füllöffnung (20) des Innenbehälters, jedoch durchmessermäßig vorzugs­ weise größer als die Füllöffnung (26) des Außenbehälters (12).The outlet opening ( 30 ) of the inner container ( 18 ) is provided at a distance from the bottom ( 28 ) of the outer container ( 12 ). The diameter of the outlet opening ( 30 ) is smaller than the filling opening ( 20 ) of the inner container, but preferably larger in diameter than the filling opening ( 26 ) of the outer container ( 12 ).

Im Abstand zur Austrittsöffnung (30) sind der Innenbehälter (16) und der Außenbehäl­ ter (12) in einer Ebene (34) eingeschnürt. Dabei verläuft die Ebene (34) im Abstand zur Austrittsöffnung (30) des Innenbehälters (14) in einer Höhe, die in etwa 1/3 der Ge­ samthöhe des Innenbehälters (14) entspricht.At a distance from the outlet opening ( 30 ), the inner container ( 16 ) and the outer container ( 12 ) are constricted in one plane (34). The plane (34) runs at a distance from the outlet opening ( 30 ) of the inner container ( 14 ) at a height which corresponds to approximately 1/3 of the total height of the inner container ( 14 ).

Im Bereich des Innenbehälters (14) verlaufen die Mantellinien (18 und 16) vorzugsweise parallel, wie durch die Figur verdeutlicht werden soll.In the area of the inner container ( 14 ), the surface lines ( 18 and 16 ) preferably run parallel, as is to be illustrated by the figure.

Um das durch den Innenbehälter unter Schwerkrafteinfluß strömende Medium in den Raum zwischen Innenbehälter (14) und Außenbehälter (12) zu fördern, ist im Bodenbe­ reich des Außenbehälters ein Rührwerk (36) vorgesehen, das im Ausführungsbeispiel aus 4 plattenförmigen Flügeln besteht, von denen jeweils zwei in einer Ebene verlaufen, deren Projektion in die Schnittebene der Vorrichtung (10) der Geometrie des Außen­ behälters (12) zwischen Boden (28) bis hin zur Höhe der Austrittsöffnung (30) des Innenbehälters entspricht.In order to promote the medium flowing through the inner container under the influence of gravity into the space between the inner container ( 14 ) and the outer container ( 12 ), an agitator ( 36 ) is provided in the outer region of the outer container, which in the exemplary embodiment consists of 4 plate-shaped blades, each of which two run in one plane, the projection into the sectional plane of the device ( 10 ) corresponds to the geometry of the outer container ( 12 ) between the bottom ( 28 ) up to the height of the outlet opening ( 30 ) of the inner container.

Wie die Zeichnung verdeutlicht, zeigen die eine Einheit bildenden und über einen Steg (38) verbundenen Flügel (40) und (42) eine Knochen- oder Hantelform.As the drawing shows, the wings ( 40 ) and ( 42 ) that form a unit and are connected by a web ( 38 ) show a bone or barbell shape.

Von dem Rührwerk (36) erstreckt sich in den Innenbehälter (14) ein Konus (44), dessen Mantelfläche (46) in etwa parallel zur Mantelfläche (18) des Innenbehälters (14) verläuft. Der Konus (44) endet im Abstand zur Ebene (34), also vor der Einschnürung des Innenbehälters (14). A cone ( 44 ) extends from the agitator ( 36 ) into the inner container ( 14 ), the outer surface ( 46 ) of which extends approximately parallel to the outer surface ( 18 ) of the inner container ( 14 ). The cone ( 44 ) ends at a distance from the plane ( 34 ), ie before the constriction of the inner container ( 14 ).

Ist in der zeichnerischen Darstellung ein Abstand zwischen dem freien Rand des Innenbehälters (14) und den angrenzenden Rändern der Flügel (40) und (42) darge­ stellt, so kann auch ein nahezu nahtloser Übergang vorgesehen sein.Is a distance between the free edge of the inner container ( 14 ) and the adjacent edges of the wings ( 40 ) and ( 42 ) Darge represents in the drawing, so an almost seamless transition can be provided.

Zum Abziehen des die Vorrichtung (10) im erforderlichen Umfang durchströmten Mediums befindet sich im Boden (28) des Außenbehälters (12) eine durch ein Schieber­ element (48) verschließbare Austrittsöffnung (50), wobei die behälterseitige Fläche des Schieberelementes (40) bündig in die Innenfläche des Außenbehälters (12) übergeht. Hierdurch wird sichergestellt, daß durch die Austrittsöffnung (48), sofern diese ver­ schlossen ist, keine Verwirbelungen hervorgerufen werden. Das aus der Austrittsöffnung (50) abgezogene Medium kann sodann über eine Leitung (52) abfließen.To remove the medium flowing through the device ( 10 ) to the required extent, there is an outlet opening ( 50 ) which can be closed by a slide element ( 48 ) in the bottom ( 28 ) of the outer container ( 12 ), the surface of the slide element ( 40 ) on the container side being flush with the inner surface of the outer container ( 12 ) merges. This ensures that no swirls are caused by the outlet opening ( 48 ), if it is closed ver. The medium drawn off from the outlet opening ( 50 ) can then flow off via a line ( 52 ).

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Herstellen von Feststoff-Flüssigkeits-Gemischen bis zum kolloi­ dalen System oder bis zur Koagulation, zur Wasseraufbereitung oder zum Ein­ bringen von Gasen in Flüssigkeiten, umfassend
  • - einen Außenbehälter mit Füllöffnung,
  • - einen von dem Außenbehälter umgebenen Innenbehälter mit Füllöffnung und Austrittsöffnung,
  • - ein im Bodenbereich des Außenbehälters und unterhalb der Austrittsöff­ nung des Innenbehälters angeordnetes Rührwerk sowie
  • - eine im Bodenbereich des Außenbehälters vorhandene und verschließbare Austrittsöffnung, wobei
  • - der Außenbehälter und der Innenbehälter rotationssymmetrisch ausgebil­ det sind und vorzugsweise jeweils eine hyperbel- oder parabelförmige Mantellinie aufweisen und die Füllöffnung des Innenbehälters innerhalb des Außenbehälters und unterhalb dessen Füllöffnung angeordnet ist,
1. Device for producing solid-liquid mixtures up to the colloidal system or up to coagulation, for water treatment or for bringing gases into liquids, comprising
  • - an outer container with a filling opening,
  • an inner container surrounded by the outer container with filling opening and outlet opening,
  • - An agitator arranged in the bottom region of the outer container and below the outlet opening of the inner container and
  • - An existing and closable outlet opening in the bottom region of the outer container, wherein
  • the outer container and the inner container are formed rotationally symmetrically and preferably each have a hyperbolic or parabolic surface line and the filling opening of the inner container is arranged inside the outer container and below its filling opening,
dadurch gekennzeichnet, daß der Außenbehälter (12) und der Innenbehälter (14) oberhalb der Austritts­ öffnung (30) des Innenbehälters eine Einschnürung aufweisen, und daß sich in die Austrittsöffnung des Innenbehälters bis in etwa den Bereich oder unterhalb des Bereiches der Einschnürung ein konusförmiger Abschnitt des Flügel (40, 42) aufweisenden Rührwerks (36) erstreckt, dessen Flügel sich zwischen Bodenbe­ reich des Außenbehälters und innerhalb von diesem bis zur Höhe der Austritts­ öffnung des Innenbehälters erstrecken und eine Geometrie aufweisen, die im wesentlichen der des Außenbehälters zwischen dessen Boden bis zur Höhe der Austrittsöffnung des Innenbehälters entspricht. characterized in that the outer container ( 12 ) and the inner container ( 14 ) have a constriction above the outlet opening ( 30 ) of the inner container, and in that a conical section extends into the outlet opening of the inner container to approximately the region or below the region of the constriction of the wing ( 40 , 42 ) having agitator ( 36 ), the wing of which extends between Bodenbe of the outer container and within this to the height of the outlet opening of the inner container and have a geometry which is essentially that of the outer container between the bottom thereof corresponds to the height of the outlet opening of the inner container. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (40, 42) plattenförmig und in ihren Neigungswinkeln einstellbar ausgebildet sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the wings ( 40 , 42 ) are plate-shaped and adjustable in their inclination angles. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantellinie (16) des Außenbehälters (12) im Bereich des Innenbehälters (14) parallel zu dessen Mantellinie (18) verläuft.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the surface line ( 16 ) of the outer container ( 12 ) in the region of the inner container ( 14 ) runs parallel to the surface line ( 18 ). 4. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürung im Abstand zur Austrittsöffnung (30) des Innenbehälters (14) in einer Ebene (34) verläuft, die in etwa gleich 1/3 der Gesamthöhe des Innenbehälters entspricht.4. The device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the constriction at a distance from the outlet opening ( 30 ) of the inner container ( 14 ) extends in a plane (34) which corresponds approximately to 1/3 of the total height of the inner container. 5. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllöffnung (26) des Außenbehälters (12) mit ihrem freien Rand in etwa in einer Ebene (22) verläuft, von der die Füllöffnung (20) des Innenbehälters (14) ausgeht.5. The device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the filling opening ( 26 ) of the outer container ( 12 ) with its free edge extends approximately in a plane ( 22 ) from which the filling opening ( 20 ) of the inner container ( 14 ) going out. 6. Vorrichtung nach zumindest Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (50) des Außenbehälters (12) durch ein bündig zur Außenbehälterinnenwandung verlaufendes Element (48) verschließbar ist.6. The device according to at least claim 1, characterized in that the outlet opening ( 50 ) of the outer container ( 12 ) by an element flush with the outer container wall ( 48 ) is closable.
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