DE7323200U

DE7323200U - Mixing, emulsifying and dispersing device

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Publication number: DE7323200U
Application number: DE7323200U
Authority: DE
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Current assignee: Individual
Publication date: 1973-11-08

Description

D r.-l ng. E. BERKEN FELD -.'DLf)J. I rf9," Rs-BERXENfELD, Petenfcmwfilt», KölnD r.-l ng. E. BERKEN FELD-. 'DLf) J. I rf9, "Rs-BERXENfELD, Petenfcmwfilt", Cologne

Anlagesystem

zur Eingab, vom 20» Jülli 1973 VA.to the input, from 20 »Jülli 1973 VA.

AktenzeichenFile number

Named. Anm. HanS KotthoffNamed. Note: HanS Kotthoff

5 Köln-Bickendcrf Vitaiisstraße 105 Cologne-Bickendcrf Vitaiisstrasse 10

Mixing device. Emulsifying and dispersing

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen, Emulgieren und Dispergieren von Flüssigkeiten, pulverförmigem Gut und Gasen in Flüssigkeiten mit einem langgestreckten, in Kammern unterteil ten Gehäuse mit einem Einlaß an einem und einem Auslaß am anderen Ende, mit einer von einem Ende in das Gehäuse hineinragenden Antriebswelle und mit auf der Welle im Bereich je einer Kammer sitzte nden Flüssigkeitsförderelementen.The invention relates to a device for mixing, emulsifying and dispersing liquids, pulverulent material and gases in liquids with an elongated, sub-divided into chambers th housing with an inlet at one end and an outlet at the other end, with a protruding from one end into the housing Drive shaft and with liquid pumping elements seated on the shaft in the area of one chamber each.

Eine bekannte Vorrichtung dieser Art ist eine verhältnismäßig schvrere Konstruktion und weist auf einer Welle übereinander angeordnete Schleuderräder auf, die innerhalb eines Mantelrohres rotieren und die Flüssigkeit sowohl fördern als auch die Flüssigkeiten und/oder Gase und staubförmiges Gut dispergieren und emulgieren (DT-AS 1.230.397).A known device of this type is a relatively heavier construction and has one on top of the other arranged on a shaft Centrifugal wheels that rotate inside a jacket tube and both convey the liquid as well as the liquids and / or dispersing and emulsifying gases and dusty material (DT-AS 1.230.397).

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine solche Vorrichtung zu schaffen, die kleiner und leichter ist und damit gegebenenfalls auch mit der Hand in ein mit Flüssigkeit gefülltes Mischgefäß hineingehalten werden kann und die trotz ihrer verhältnismäßigen Kleinheit einen hohen Misch- und Dispergiereffekt hat. Gleichzeitig soll die Vorrichtung auch vom Benutzer ohne besonderen Aufwand vergrößert oder verkleinert werden können, um damit unterschiedliche Mischstäken zu erzielen.The invention is based on the object of such a device to create that is smaller and lighter and thus possibly also by hand in a liquid-filled one Mixing vessel can be held in it and which, despite its relatively small size, has a high mixing and dispersing effect Has. At the same time, the device should also be able to be enlarged or reduced in size by the user without any particular effort to achieve different mixing strengths.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung vor, daß die Flüssigkeitsförderelemente Propeller sind und die Kammern durch die Struktur von Gewirken aufweisende Scheiben voneinander abgetrennt sind.To achieve this object, the invention provides a device of the type mentioned above that the liquid delivery elements Are propellers and the chambers are separated from each other by the structure of knitted disks.

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Bei dieser Konstruktion fördern oder pumpen die Propeller die Flüssigkeit durch das Gehäuse und drücken sie gegen und durch ; die zahlreichen Scheiben, die sich zwischen je zwei Kammern be-I finden. Die Propeller beschleunigen die Flüssigkeit bis auf hohe Werte und die stark beschleunigten Flüssigkeitspartikel treffen auf die einzelnen und verschieden gerichteten Flächen der als! Gewirke ausgebildeten Scheiben auf. Damit wird die Flüssigkeitsströmung in zahlreiche verschieden gerichtete Einzelströmungen I aufgeteilt oder die einzelnen Flüssigkeitspartikel werden zerschlagen und zerkleinert. Im Bereich des Gewirkes treffen die Flüssigkeitsströmungen mehrfach aufeinander und vermischen sich dabei. Damit ergibt sich eine hohe Mischungsstärke pro Kammer. Wenige Kammern reichen für eine starke Durchmischung aus und die gesamte Vorrichtung kann kurz und leicht gehalten werden.With this construction, the propellers convey or pump the liquid through the housing and push it against and through ; the numerous discs that are between each two chambers-I Find. The propellers accelerate the liquid up to high values and hit the strongly accelerated liquid particles on the individual and differently directed surfaces of the als! Knitted disks formed on. So that the liquid flow divided into numerous differently directed individual flows I or the individual liquid particles are broken up and crushed. In the area of the knitted fabric, the liquid flows meet and mix several times included. This results in a high mixing strength per chamber. A few chambers are sufficient for strong mixing and the entire device can be kept short and light.

Für die die Struktur von Gewirken aufweisenden Scheiben sieht die Erfindung in einer Ausführungsform vor, daß sie aus Drahtge-I webe bestehen. Dabei können mehrere Drahtmaschenlagen übereinander liegen.For the disks having the structure of knitted fabrics, the invention provides in one embodiment that they are made of wire mesh weave exist. Several wire mesh layers can lie on top of each other.

j Ebenso können diese Scheiben auch Blechscheiben sein, die einej Likewise, these disks can also be sheet metal disks, the one

! Vielzahl von engen Bohrungen oder Schlitzen aufweisen.! Have a multitude of narrow bores or slots.

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In der Grundausführung sind die Flüssigkeitsförderelemente als I einfache Propeller ausgebildet. Diese Propeller können dann jede geeignete beliebige Form aufweisen, die sich zum Fördern und Pumpen von Flüssigkeit eignet. In einer weiteren Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß diese Flüssigkeitsförderelemente Dispergier-Zahnscheiben sind. Unter diesen Dispergier-Zahnscheiben werden in Dispergiervorrichtungen verwendete Scheiben verstan-l den, aus deren Rand Zähne herausgebogen jind, die die Flüssigkeit sowohl pumpen oder fördern als auch schlagen und damit durchmischen. Die Zähne können schräg verlaufen, um die Flüssigkeit besser zusa pumpen.i
In the basic version, the liquid pumping elements are designed as simple propellers. These propellers can then have any suitable shape that is suitable for conveying and pumping liquid. In a further embodiment, the invention provides that these liquid delivery elements are dispersing toothed disks. These toothed dispersing disks are understood to be disks used in dispersing devices, from the edge of which teeth are bent, which both pump or convey the liquid as well as beat and mix it with it. The teeth can run at an angle to better pump the fluid together.

Diese Dispergier-Zahnscheiben haben einen Durchmesser entspre-X 3/27 _ _ - These dispersing toothed disks have a diameter corresponding to X 3/27 _ _ -

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chend etwa 30 Ms 60 % der Kammern und sind flache Scheiben, aus deren Rand die Zähne herausgebogen sind und gegebenenfalls auch unter 90° abgewinkelt werden. Beim Auftreffen auf eine Stirnseite dieser Γispergier-Zahnscheiben werden die einzelnen Flüssigkeitspartikel um ein gewaltiges Maß in radialer Richtung beschleunigt, da sie durch Haftung oder Reibung an ihrem Auftreff- ; punkt auf die Scheibe mitgenommen werden und der Bewegung dieses Punktes der Scheibe für einen bestimmten Zeitaugenblick folgen. Bei Drehzahlen bis ca. 3.000 Umdrehungen pro Minute treten hohe radiale Beschleunigungskräfte auf. Mit der dabei erzielten hohen Radialgeschwindigkeit treffen die Flüssigkeitspartikel und die mitgenommenen Gas- und/oder Feststoffeinschlüsse auf die Zähne auf und werden dort zerschlagen und damit weiter zerteilt. Hieran schließt sich eine besonders hohe Misch- und Zerkleinerungswirkung an. chend about 30 Ms 60 % of the chambers and are flat disks, from the edge of which the teeth are bent out and possibly also angled at 90 °. When these Γispersing toothed disks hit one end face, the individual liquid particles are accelerated by a tremendous amount in the radial direction, since they are affected by adhesion or friction at their point of impact; point on the disk and follow the movement of this point of the disk for a certain instant of time. At speeds of up to approx. 3,000 revolutions per minute, high radial acceleration forces occur. With the high radial velocity achieved in this way, the liquid particles and the entrained gas and / or solid inclusions hit the teeth and are broken up there and thus further broken up. This is followed by a particularly high mixing and crushing effect.

Eine Ausgestaltung sieht hierbei vor, daß abwechselnd Propeller und Dispergier-Zahnscheiben an die Antriebswelle angesetzt sind.One embodiment provides that alternating propellers and dispersing toothed disks are attached to the drive shaft.

Beim Auftreffen auf die rotierenden Scheiben werden die Flüssig- ; keitbpartikel nicht nur in radialer Richtung weggeschleudert oder beschleunigt, sondern erhalten auch eine Bewegungskomponente in Unifangsrichtung. Es stellt sich eine sogenannte Trombe ein.j Um dieses fortgesetzte Rotieren in Umfangsrichtung aufzulösen, _; ist in einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, daß in radialer | Richtung verlaufende Prallstege an der Innenwand der Gehäuserin- ι ge befestigt sind. Zum Beispiel können vier solcher Prallstege j vorgesehen sein. Zweckmäßig ragen die Prallstege nur ein kurzes j Stück in diu Kammern hinein. !When hitting the rotating disks, the liquid; Keitbpartikel not only thrown or accelerated in a radial direction, but also receive a component of movement in the direction of the uni. It turns ein.j around this continued rotation in the circumferential direction to resolve a so-called _vortex; is provided in a further embodiment that in radial | Directional baffle bars are attached to the inner wall of the housing rings. For example, four such impact webs j can be provided. The baffle bars expediently protrude only a short distance into the chambers. !

Die Flüssigkeitsförderelemente können in der Längsrichtung des Gehäuses sowohl von unten nach oben als auch von oben nach unten arbeiten bzw. pumpen.The liquid conveying elements can both from bottom to top and from top to bottom in the longitudinal direction of the housing work or pump.

In einer weiteren Ausgestaltung weist das Gehäuse jedoch an seinen beiden Enden je einen Einlaß oder einen Auslaß und in seinerIn a further embodiment, however, the housing has its both ends an inlet or an outlet and in his

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Mitte zusätzlich noch eine weitere Einlaß- oder Auslaßöffnung auf und die auf der Antriebswelxe übereinander angeordneten FlUs-i sigkeitsförderelemente fördern zu dieser mittleren öffnung hin oder von dieser weg. Bei dieser AusfUhrungsform wird damit nicht von oben nach unten oder von unten nach oben, sondern entweder zur Mitte hin oder von dieser weg gearbeitet.In the middle there is also another inlet or outlet opening and the FlUs-i arranged one above the other on the drive shaft Fluid conveying elements feed towards this central opening or away from this. In this embodiment, it is not from top to bottom or from bottom to top, but either worked towards or away from the center.

FUr das Gehäuse ergibt sich eine leichte Möglichkeit zur Vergrößerung oder Verkleinerung erfindungsgemäß dann, wenn es aus stirnseitig miteinander verschraubten zylindrischen Gehäuseringen besteht. Diese Gehäuseringe können vom Benutzer ohne beson- W dere Schwierigkeiten miteinander verschraubt und in ihrer Anzahl ; vergrößert oder verkleinert werden.According to the invention, there is a slight possibility of enlarging or reducing the size of the housing if it consists of cylindrical housing rings screwed together at the end. This housing rings by the user without special W screwed particular difficulties together and in number; enlarged or reduced.

Zum Einlegen und Halten der die Kammern voneinander abtrennenden Scheiben weisen die Gehäuseringe stirnseitig eine Nut auf.To insert and hold the disks separating the chambers from one another, the housing rings have a groove on the end face.

Die Leichtigkeit in der Handhabung und Bedienung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich gemäß einer weiteren Ausgestaltung dadurch, daß ein Gehäusering mit einem die Antriebswelle umschließenden Halterohr verbunden ist und dieser Gehäusering seinerseits die weiteren Gehäuseringe trägt. Mit diesem Halterohr wird die gesamte Vorrichtung gehalten oder an einem Ständer festgeklemmt. Ebenso kann man die Vorrichtung mit diesem Halterohr durch ein Mischgefäß hindurch bewegen und damit immer andere Flüssigkeitsbereiche erfassen. Bei diesen Bewegungen wird die Flüssigkeit auch noch zusätzlich aufgerührt.The ease in handling and operation of the invention According to a further embodiment, the device results from the fact that a housing ring with a housing ring enclosing the drive shaft Holding tube is connected and this housing ring in turn carries the further housing rings. With this holding tube the entire device is held or clamped to a stand. You can also move the device with this holding tube through a mixing vessel and thus always different ones Detect areas of liquid. The liquid is also stirred up during these movements.

Die Verlängerung oder Verkürzung des Gehäuses durch Zusammenschrauben der Gehäuseringe wurde bereits erläutert. Gleichzeitig rauß auch die Anzahl der Flüssigkeitsfördereleinente vergrößert oder verkleinert werden. Hierzu ist erfindurgsgemäß vorgesehen, daß die Flüssigkeitsförderelemente auf hohlen Wellenstummeln sitzen und die Wellenstummel nebeneinander auf einen Bolzen aufgezogen und mit diesem an das stirnseitige Ende der Antriebswelle angeschraubt sind. Ebenso können die Elemente bei einer weiterenThe lengthening or shortening of the housing by screwing it together the housing rings have already been explained. At the same time, the number of liquid delivery elements is also increased or be reduced in size. For this purpose, it is provided according to the invention that the liquid delivery elements sit on hollow shaft stubs and the stub shafts are pulled onto a bolt next to one another and screwed onto the front end of the drive shaft with this bolt are. The elements can also be used in a further

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AusfUhrungsform an einer Stirnseite einen Gewindebolzen und an der anderer* Stirnseite eine Innenbohrung aufweisen und so mitein-t Embodiment have a threaded bolt on one face and an inner hole on the other * face and thus with one-t

ander verschraubt sein. jother screwed. j

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeiften Ausführungsformen wird die Erfindung nun weiter beschrieben. In der Zeichnung ist:;Using the example of the embodiments shown in the drawing the invention will now be further described. In the drawing is :;

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, durch eine er- ■ ste AusfUhrungsform, etwa iai Maßstab 1:1, ;Fig. 1 is a side view, partially in section, through a he ■ first embodiment, generally about 1: 1 scale,;

Fig. 2 eine entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungs- ' form,Fig. 2 is a corresponding representation of a second embodiment ' shape,

j Fig* 3 die Darstellung einer dritten AusfUhrungsform undj Fig * 3 shows a third embodiment and

j Fig. 4 die Darstellung einer vierten AusfUhrungsform.j Fig. 4 shows a fourth embodiment.

: Die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform arbeitet von unten nach ι oben. Das Gehäuse setzt sich aus den verschiedenen Gehäuseringen : 12 zusammen, die über ihre stirnseitigen Gewinde 14 miteinander ! verschraubt sind. Am unteren Ende des Gehäuses befindet sich der ; Einlaß 16 und am oberen Ende der Auslaß 18. Zwischen den Gehäuse- ! ringen 12 sind Zerkleinerungsscheiben 20 eingeklemmt, die zwi-.#· sehen sich die Kammern 22 begrenzen. Die Zerkleinerungsscheiben j 20 haben die bereits erläuterte Form von Gewirken oder Drahtmaschensieben. Der obere Gehäusering 16 ist über schräg verlaufende Stege mit einem Halterohr 24 verbunden, der seinerseits die Antriebswelle 26 umschließt. Auf der Antriebswelle 26 sitzen die Propeller 28, die die Flüssigkeitsförderelemente bilden. Die Propeller 28 sind auf Wellenstummeln 30 befestigt, die auf einen Bolzen 32 aufgezogen und mit diesem an das stirnseitige Ende der Antriebswelle 26 angeschraubt sind.: The embodiment shown in Fig. 1 works from below ι above. The housing is made up of the various housing rings : 12 together, which are connected to one another via their end-face thread 14 ! are screwed. At the lower end of the housing is the; Inlet 16 and at the upper end of outlet 18. Between the housing ! rings 12, shredding disks 20 are clamped in between. # · see the chambers 22 limit. The shredding disks j 20 have the already explained form of knitted fabrics or wire mesh sieves. The upper housing ring 16 is sloping Crosspieces are connected to a holding tube 24, which in turn encloses the drive shaft 26. On the drive shaft 26 sit Propellers 28 which form the liquid conveying elements. The propellers 28 are mounted on stub shafts 30, which on a Bolts 32 are pulled up and screwed with this to the front end of the drive shaft 26.

Zum Betrieb wird diese Vorrichtung in das mit Flüssigkeit gefüllte Mischgefäß eingetaucht. Sie saugt die Flüssigkeit am Einlaß 16 an und schleudert sie am Auslaß 18 hinaus. Beim DurchtrittTo operate this device is filled with liquid Mixing vessel immersed. It sucks in the liquid at inlet 16 and throws it out at outlet 18. When passing through

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durch die Zerkleinerungssoheiben 20 wird die Flüssigkeitsströmung in winzige Einzelströmungen unterteilt, die Ihre Richtung mehrfach ändern und dabei aufeinandertreffen und sich durchmischen. through the crushing discs 20, the liquid flow divided into tiny individual currents that take your direction change several times and meet and mix up in the process.

Die Ausführungsformen 2 und 3 entsprechen grundsätzlich der eben erläuterten AusfUhrjngsform. Nur haben die Propeller 28 andereThe embodiments 2 and 3 basically correspond to that explained embodiment. Only the propellers have 28 different ones

j Förderrichtung. Diese Ausführungsform nach Fig. 2 arbeitet von ! oben nach unten und die Ausfüh-iungsform nach Fig. 3 arbeitet von oben und unten zur Mitte hin. Hierzu weist das Gehäuse eine zusätzliche Mittelöffnung 34 auf.j conveying direction. This embodiment of FIG. 2 operates from ! top to bottom and the Ausfüh-iungsform of Fig. 3 works from above and below towards the middle. For this purpose, the housing has an additional central opening 34.

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Fig. k zeigt eine Ausführungsform, bei der Propeller 28 und Dispergier-Zahnscheiben 36 abwechselnd an die Antriebswelle 26 angesetzt sind. Bei der gezeigten Ausführungsform sind zuerst ein Propeller 28, dann zwei. Zahnscheiben 36 und als letztes wieder ein Propeller 28 vorgesehen. Diese Anordnung ist jedoch nicht bindend. Die Reihenfolge und die Anzahl der Elemente und ihre Arbeitsrichtung können auch anders sein. In Strömungsrichtung vor, zwischen oder hinter den Dispergier-Zahnscheiben 36 sind Prallstege 38 angeordnet. Diese lösen eine in Umfangsrichtung erfolgende Bewegung der Flüssigkeit auf.FIG. K shows an embodiment in which the propeller 28 and dispersing toothed disks 36 are alternately attached to the drive shaft 26. In the embodiment shown, there are first one propeller 28, then two. Toothed disks 36 and, finally, again a propeller 28 are provided. However, this arrangement is not binding. The order and number of elements and their working direction can also be different. Impact webs 38 are arranged in the direction of flow in front of, between or behind the dispersing toothed disks 36. These dissolve a movement of the liquid occurring in the circumferential direction.

-η—β nndprüche -η — β final claims

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Claims

EXPECTATIONS

1. Device for mixing, emulsifying and dispersing liquids, powdered gui; and gases in liquids with an elongated compartmentalized housing having an inlet at one end and an outlet at the other end a drive shaft protruding from one end into the housing and sitting on the shaft in the area of one chamber each -J the liquid pumping elements,

characterized,

that the liquid conveying elements are propellers (28) and the chambers (22) by the structure of knitted fabrics Disks (20) are separated from one another.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the discs (20) consist of wire mesh.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the Disks (20) made from several superimposed wire mesh layers exist.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the disks (20) have a plurality of bores sheet metal disks would be.

5. Apparatus according to claim 1 to 4, characterized in that the liquid conveying elements dispersing toothed disks (36) are »

6. Apparatus according to claim 1 to 5, characterized in that K 5/27 -

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that alternating propeller (28) and dispersing toothed disks (36) are attached to the drive shaft (26),

7. Apparatus according to claim 1 to 6, characterized in that baffle webs (38) extending in the radial direction on the Inner wall of the housing rings (12) are attached.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that four baffle webs (38) are provided.

9 «Device according to claim 7 and 8, characterized in that that the baffle webs (38) protrude only a short distance into the chambers (22).

110, device according to claim 1 to 7, characterized in that that the liquid delivery elements work in the longitudinal direction of the housing from top to bottom or bottom to top.

; 11. Device according to Claims 1 to 10, characterized in that that the housing has an inlet or an outlet at both ends! let and in its middle another inlet or outlet opening; voltage (34) and on the drive shaft (26) match-j convey liquid conveying elements arranged on the other towards the central opening (34) or away from it.

| 12. Device according to Claims 1 to 11, characterized in that the housing consists of zy- _; Lindrian housing rings (12) consists.

| 13. Device according to claim 12, characterized in that the \ housing rings (12) frontally ben a groove for inserting the Schei4 have (20).

| 14. Device according to Claims 1 to 13, characterized in that that a housing ring (12) is connected to a holding tube (24) surrounding the drive shaft (26) and this housing

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_ 9 ring (12) in turn carries the further housing rings (12).

15. The device according to claim 1 to 14, characterized in that the liquid delivery elements (28) on hollow shaft stubs (30) sit and the shaft stubs are pulled next to each other on a bolt (32) and through this to the front End of the drive shaft (26) are screwed.

16. The device according to claim 1 to 14, characterized in that the liquid delivery elements (12) provided by them Threaded bolt and internal thread screwed together; are.

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