DE970926C - Vorrichtung zum Mischen, Ruehren usw. von Fluessigkeiten - Google Patents

Vorrichtung zum Mischen, Ruehren usw. von Fluessigkeiten

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DE970926C DEP32786D DEP0032786D DE970926C DE 970926 C DE970926 C DE 970926C DE P32786 D DEP32786 D DE P32786D DE P0032786 D DEP0032786 D DE P0032786D DE 970926 C DE970926 C DE 970926C
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    • B01F31/44Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms with stirrers performing an oscillatory, vibratory or shaking movement
    • B01F31/449Stirrers constructions
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen, Rühren usw. von Flüssigkeiten durch ein in die Flüssigkeit eintauchendes und im Bereich von minimal i62/s Hz bis maximal 500 Hz in Schwingung versetztes Mischwerkzeug, welches die am Mischwerkzeug entstehende Wechselströmung in eine vorzugsweise axial gerichtete Strahlströmung gleichrichtet. Bekannte derartige Geräte benutzen als Mischwerkzeug eine oder mehrere Scheiben mit Löchern, deren Wandungen durchwegs zylindrisch sind. Weiterhin haben bei einer dieser Ausführungen die Scheiben einen sehr geringen Abstand von den Wandungen des sie umgebenden Gehäuses, so daß die zwischen ihnen befindliche Flüssigkeit als Ganzes der Vibrationsbewegung ausgesetzt ist. Die Flüssigkeit läuft im Gefäß von oben nach unten, wobei sie durch die Löcher der Scheiben nach abwärts wandert. Eine intensive Mischung, Emulgierung od. dgl., wie sie als Aufgabe der Erfindung zugrunde liegt, bewirkt die erwähnte Bauart nidht.
Um durch das in die Flüssigkeit eintauchende Werkzeug zur Schwingungserzeugung zugleich die Zufuhr der zu behandelnden und die Abführung der behandelten Flüssigkeitsmengenteile in bzw. aus dem Wirkungsbereich des Schwingungsübertragers zu bewirken, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Gleichrichtung mittels Schrägflächen erfolgt, die durch die seitliche Begrenzung kegeliger Bohrungen oder von durch-
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gehenden Öffnungen schlitzförmiger Durchlässe beliebigen Querschnitts in einer oder mehreren Platten und/oder dem kegeligen Rand einer Platte oder die kegeligen Ränder mehrerer Platten gebildet werden.
Bekannt ist nun weiterhin ein Gerät zur Herstellung von Emulsionen mit Hilfe von Ultraschallwellen. An der Stirnseite dieses als Werkzeug verwendeten zylindrischen Körpers ist durch kegelige ίο Anbohrung eine Schrägfläche entstanden, von der aus feine Bohrungen durch den Werkstoff des Körpers zu dessen Außenmantelfläche führen. Diese Bohrungen sind jedodi über ihren ganzen Verlauf völlig zylindrisch. Eine Gleichrichtung der Strömung kann mit ihnen daher nicht erreicht werden, außerdem sind sie nach allen Seiten verteilt. Die kegelige Stirnfläche ist keine Schrägfläche im Sinne der vorliegenden Erfindung, nachdem sie am Grunde geschlossen ist urnd durch sie nur eine Konzentration der von der Stirnfläche ausgehenden Ultrascihallstrahlen im Sinne eines Grützmacherquarzes hervorgerufen wird. Für Emulgiervorgänge u. dgl. in dem beim Erfindungsgegenstand benutzten Schwingungsbereich läßt sich mit diesem Ultraschallgerät praktisch überhaupt keine Mischwirkung erzielen.
Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung des Mischwerkzeuges wird gegenüber dem Stand der Technik erreicht, daß die Flüssigkeit in einer bestimmten — nämlich in der der zunehmenden Verengung der Löcher entsprechenden — Richtung durch den Wirkungsbereich des Werkzeuges strömt. Dabei können die Löcher oder Schlitze windschief zur Rührerachse angeordnet sein, so daß durch das tangentiale Ausströmen eine Rotation der Flüssigkeit hervorgerufen wird.
Die Löcher können sich auch wechselweise in den beiden Hubrichtungen verengen. Dadurch entstehen im Wirkungsbereich des Werkzeuges zueinander parallele, aber entgegengerichtete, das Mischen begünstigende Flüssigkeitsströme.
Um in beiden Strömungsririhtungen ungleiche Strömungswiderstände zu erhalten, kann man das Werkzeug auch als quer zur Bewegungsrichtung angeordnete Platte mit wellenförmigem .Querschnitt ausbilden, wobei die Löcher entweder in den Wellenkämmen oder Tälern bzw. an beiden angeordnet sind. Der Durchströmungswiderstand ist dann in jener Hubrichtung, bei der sich der Wellenberg gegen die Flüssigkeit bewegt, kleiner als in umgekehrter Richtung, so daß ein gegen das Wellental gerichteter Flüssigkeitsstrom entsteht.
Auch durch Erweiterung der mit Löchern versehenen Schwingungsscheibe zu einer Glockenform kann ein gegen das Innere der Glockenform gerichteter Flüssigkeitsstrom gebildet werden, dessen Stärke durch im Sinne dieser Strömungen verlaufende Verengungen der Löcher noch begünstigt werden kann.
Um den Wirkungsbereich des Werkzeuges zu erweitern, können an einem Stiel mehrere in gleicher oder entgegengesetzter Förderrichtung wirkende Werkzeuge übereinander angeordnet werden.
Der Stiel kann zum Einführen von Gas in die zu behandelnde Flüssigkeit hohl ausgebildet sein.
Die Löcher können auch venturirohrartig ausgebildet sein, und zwar derart, daß die Lochkanäle eine in Nähe des Eintrittsquerschnittes (im Sinne des entstehenden Flüssigkeitsstromes) gelegene Einschnürung besitzen. .
Wenn die Platte senkrecht auf dem Stiel steht, wird das Werkzeug in Richtung der Stielachse in Schwingungen versetzt. Wenn die Stielachse jedoch in der Plattenebene liegt, wird der Stiel entweder in Drehschwingungen versetzt oder pendelnd bewegt.
Dem Werkzeug kann auch eine zusammengesetzte räumliche Bewegung erteilt werden.
Um bei Behandlung der Flüssigkeit in einem gegen die Außenluft abgeschlossenen Gefäß aufeinandergleitende Teile zu vermeiden, wird vorgeschlagen, den Stiel des Werkzeuges gegenüber dem Behandlungsgefäß durch einen dicht schließenden Faltenbalg oder eine Membran abzudichten.
Wenn im Behandlungsgefäß ein höherer Druck als der Umgebungsdruck herrscht, kann der Faltenbalg oder die Membran mit einer dem Innendruck des Gefäßes entgegenwirkenden Feder versehen werden.
Der Stiel des Werkzeuges kann auch unter Zwischenschaltung eines ihn umschließenden elastischen Körpers mit dem Behandlungsgefäß verbunden werden.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt
Fig. ι eine einfache Ausführungsform einer Mischvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 bis 9 verschiedene Ausführungsformen des Rührers,
Fig. 10 eine Ausführungsform des Rührers zur Einführung von Gasen.
Fig. 11 bis 14 verschiedene Ausführungsformen für die Einführung der Rührerstange in geschlossene Gefäße,
Fig. 15 eine Vorrichtung, bei welcher die erfindungsgemäßen Mittel zum Pumpen verwendet werden,
Fig. 16 bis 21 verschiedene Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Vorrichtungen, bei welchen die Vibrationsbewegung des Rührers nicht in Richtung seiner Achse erfolgt, und
Fig. 22 bis 23 einige Ausführungsformen für die Lagerung von Rührerstangen an der Einführungsstelle in geschlossene Gefäße.
Fig. ι zeigt eine erfindungsgemäße Vibrations-Misclh- und -Emulgiervorrichtung einfachster Konstruktion. Als Antrieb für die Vibration wird eine
ewöhnlidhe Spule 1 mit einem Kern 2 verwendet. Der vibrierende Kern 2 ist direkt mit der Rührerachse 3 verbunden, und diese schwingt mit dem Kern 2. Die vibrierende Rührerachse trägt als mischenden Teil eine einfache Platte 4, welche mit konischen Löchern 5 versehen ist. Wenn sich der Rührer nach unten bewegt, strömt die Flüssigkeit
energisch durch die Löcher nach oben, da diese nach oben enger werden und daher die Flüssigkeit zum kleineren Durchmesser zusammengezwängt wird. Bewegt sich der Rührer nach oben, so strömt wohl eine kleine Menge Flüssigkeit in der umgekehrten Richtung, d. h. nach unten; diese Menge ist aber um ein Mehrfaches kleiner als die nach oben genossene, was sich im Versuch durch eine starke Strömung nach oben (als Resultante der
ίο beiden Strömungen) äußert. Diese Zirkulation kann durch Vergrößerung des Vibrationsweges leicht bis zum springbrunnenförmigen Aufschießen der Flüssigkeit im Gefäß 6 gesteigert werden. Die Mischung im Gefäß 6 ist eine äußerst intensive.
Was die Emulgierwirkung betrifft, so wird diese nicht nur durch die Zirkulation hervorgerufen, sondern vor allem durch die zerschmetternde Wirkung, welche die Platte selbst auf die Flüssigkeitsteilchen ausübt. Die Flüssigkeitsteilchen werden in Richtung der Pfeile 7 gegen die Wände des Gefäßes geschleudert, was leicht beobachtet werden kann, wenn man z. B. in einer durchsichtigen Flüssigkeit ungelöste Teilchen dieser Vibration unterwirft.
Selbstverständlich kann für die beschriebene Vorrichtung als Vibrationsquelle auch ein mechanischer Antrieb (z. B. Exzenter) verwendet werden. Die Richtungsänderung soll immer möglichst unvermittelt heftig erfolgen.
Der Rührer kann nun verschiedene Formen aufweisen.
Fig. 2 zeigt eine Rührerform, die im Prinzip der in Fig. ι gezeigten entspricht. An Stelle der verschiedenen kleinen konischen Löcher tritt hier durch kegelige Ausbildung der Mantelfläche ein einziger großer Konus als Schrägfläche auf, dessen Boden mit Löchern versehen ist. Bei diesem Rührer ist die Umwälzmenge an Flüssigkeit sehr groß, jedoch tritt der dispergierende Einfluß infolge der fehlenden, waagerechten Platte eher etwas zurück.
Bei dem in der Formgebung ähnlichen Rührer nach Fig. 3 findet die Strömung von oben nach unten statt. Der Rührer wird dort verwendet, wo schwere Teile am Boden des Gefäßes aufgewirbelt werden sollen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 sind als Schrägflächen zwei konische Rührelemente vorgesehen, wobei der eine Konus eine Strömung nach oben verursacht und der andere nach unten. Es können natürlich auch eine Mehrzahl solcher EIemente auf die gleiche Rührerachse gebracht werden, wobei im Prinzip jede gewünschte Strömungsrichtung erzielt werden kann.
Eine sehr wirksame Rührerform ist die in Fig. 5 gezeigte Glocke, welche konische Löcher enthält.
Die Flüssigkeit wird durch die Vibration in die Glocke gepreßt und entweicht mit großer Geschwindigkeit durch die konischen Löcher.
Im allgemeinen hat die Vibrationsrührung den großen Vorteil gegenüber der rotierenden Rührung, daß die Flüssigkeit nicht in Rotation gerät, sondern daß die Rührwirkung mehr nach allen Richtungen erfolgt. Wenn in speziellen Fällen einer Rotation des Gefäßinhaltes der Vorzug gegeben wird, so kann dies mit der Vibrationsrührung so erreicht werden, daß die Löcher oder Schlitze, durch welche die Flüssigkeit durch die Vibration gedrückt wird, so gerichtet sind, daß eine tangentiale Komponente entsteht. Dadurch gerät die Flüssigkeit automatisch in Rotation. Ein solcher Rührer ist in Fig. 6 abgebildet.
Wenn eine starke Rühr- bzw. Umlaufwirkung sowohl nach unten als auch nach oben erwünscht ist, kann der Rührer mit Vorteil konische Löcher besitzen, von welchen die einen sich nach unten, die anderen sich nach oben verjüngen (Fig. 7). Dadurch wird eine starke Zirkulation in beiden Richtungen erreicht. Dies ist z. B. von besonderem Vorteil beim Destillieren, bei der einerseits die untere Heizfläche stark bestrichen werden soll und andererseits die Flüssigkeit in den Dampfraum hinaufgeschleudert werden muß. Starke Aufwirbelung in den oberen Raum ist auch dort erwünscht, wo Gase absorbiert werden sollen, vielfach ist auch dort eine Wirkung nach unten erwünscht, wenn Katalysatorenpulver aufgewirbelt werden müssen (Hydrierungen usw.). Solche Gasabsorptionen und Gasreaktionen werden mit dieser Rührmethode um das Vielfache verkürzt.
Fig. 8 zeigt eine vereinfachte Form der Ausführung nach Fig. 7. Diese ergibt sich dadurch, daß die Schrägflächen der Rührer sich aus der Wellenform ergeben, wobei die Wellenberge und Wellentäler durchbrochen sind. Auch dieser Rührer wirkt gleichzeitig nach oben und nach unten.
Will man eine Strömung mehr in seitlicher Riehtung erhalten, so können die Löcher einfach seitlich gerichtet sein (z. B. bei der Glockenform nach Fig. 9), oder aber die Stömung wird durch ein Leitblech, welches auf dem Rührer befestigt ist, abgelenkt.
Es hat sich gezeigt, daß z. B. bei Reaktionen, bei welchen Gase eingeführt werden müssen, der Vibrationsrührer sich ganz vorzüglich eignet, um die eingeführten Gase in feinste Bläschen zu zerschlagen. An Stelle von großen aufsteigenden Blasen bekommt man einen feinen Gasschaum, der sich gleichmäßig in der Flüssigkeit verteilt und demzufolge eine sehr große Oberfläche besitzt. Die Gase werden daher viel schneller und besser absorbiert.
Zum Einführen der Gase kann die Rührerachse 3 mit Vorteil als Hohlwelle ausgebildet sein (Fig. 10). Die Gase treten dann in der Mitte der Rührerplatte oder Rührerglocke aus und werden schon im Einführungsrohr (Achse), aber noch mehr in der Glocke fest mit der Flüssigkeit vermischt und in kleine Blasen zerschlagen.
Der große Vorteil des Vibrationsrührers besteht, wie eingangs erwähnt, auch darin, daß nicht wie beim rotierenden Rührer die Achse des Rührers in Lagern laufen muß. Der Vibrationsrührer wird einfach ins Gefäß gesteckt und ist ohne Lagerschmierung betriebsbereit (Fig. 11).
Soll dabei beispielsweise bei einem Laboratoriumsrührer, wie in Fig. 12 dargestellt, der Abschluß hermetisch sein, so braucht man beim Vibra-
tionsrührer keine Stopfbuchse und keinen Quecksilberverschluß. Eine kleine Membran 7 aus Gummi, Kunststoff oder für höhere Temperaturen aus Silikonen, durch welche der Rührer gesteckt wird und die auf ein verjüngtes Glasrohr 7 α gezogen oder geschraubt wird, erwirkt einen vollständigen Abschluß.
Für technische Rührwerke kann der Abschluß ebenfalls durch eine der obengenannten Membranen stattfinden. Ganz besondere Vorteile ergeben sich hierbei emaillierten Konstruktionen (Fig. 13).
Beim Beispiel nach Fig. 14 ist an Stelle der Membran bei einem technischen Rührwerk ein federndes Metallrohr vorgesehen. Diese Ausführung eignet sich besonders bei erhöhten Temperaturen und Drücken.
Wie durch die vorstehenden Ausführungen gezeigt wurde, wird durch die Vibrationsbewegung bei geeigneter Rührerform eine beträchtliche Zirao kulation erreicht, wobei auf der engeren Seite der konischen Löcher beträchtliche Flüssigkeitsdrücke auftreten. Wenn nun z. B., wie in Fig. 15 dargestellt, einer der oben beschriebenen Rührer 8 ziemlich eng von einem Gehäuse 9 umgeben ist, wobei dieses Gehäuse 9 einen Eintritt 10 und einen Austritt 11 besitzt, so kann das System sehr leicht als Zirkulationspumpe verwendet werden. Eine Stopfbüchse ist auch hier nicht notwendig, diese wird wieder durch eine Membran 12 ersetzt. Da auch keine Ventile notwendig sind, stellt die Vorrichtung nach Fig. 15 eine stopfbüchsenlose, ventillose Zirkulationspumpe dar, die sich insbesondere für korrosive Flüssigkeiten außerordentlich gut eignet.
Die Vibration muß aber nicht unbedingt in Richtung der Rührerachse erfolgen, sondern die Vibrationsbewegung kann auch in jeder anderen Richtung zu dieser (z. B. senkrecht dazu) erfolgen. So kann die Rührerachse z. B. einen Drehpunkt besitzen, um welchen S1Ie in Vibration gebracht wird. Die Antriebsrichtung ist dann ebenfalls senkrecht zu dieser Achse. Die Rührelemente, d. h. die eigentlichen Rührkörper, bleiben im Prinzip die gleichen, teilweise werden sie einfach etwas verschieden an der Rührerachse befestigt. Die Strömung im Gefäß wird natürlich entsprechend in einer anderen Richtung zur Rührerachse erfolgen.
In Fig. 16 ist eine Vorrichtung dargestellt, bei welcher die Rührerachse einen Drehpunkt im Gefäßdeckel besitzt. Der Antrieb erfolgt oben, senkrecht oder schräg zur Achse, an der die Rührelemente, wie beschrieben, befestigt sind.
Beim Beispiel nach Fig. 17 ist ein Vibrationsantrieb gezeigt, mit Hilfe dessen man wieder eine Endvibratkm in Richtung der Rührerachse erhält, indem die Übertragung durch eine Achse mit Drehpunkt (Schwinghebel) erfolgt.
Es hat sich ferner gezeigt, daß in vielen Fällen auch eine »drehende Vibration« von Vorteil sein kann. In diesem Fall wird die Rührerachse, wie in Fig. 18 gezeigt, mit Hilfe eines Hebelarmes oder direkt mit einem geeignet konstruierten Vibrator in rotierende Vibration versetzt. Die Achse macht hier eine beginnende Drehung in einer Richtung, um sofort die Drehung in der anderen Richtung fortzusetzen. Auch hier können im Prinzip die gleichen" Rührelemente verwendet werden.
Aus obigen Darlegungen geht hervor, daß, wenn die einzelnen Rührelemente (Platten mit konischen Löchern, Schlitzen, Glocken usw.) in geeigneter Weise an den Rührerachsen befestigt werden, diese Achse in irgendeiner Richtung vibriert werden kann, wobei immer eine geeignete Rührzirkulations- oder Emulgierwirkung erreicht wird. Wird z. B. eine konische Lochplatte mit der Plattenebene senkrecht zur Rührerachse befestigt, so erhält man die beste Zirkulation und Rührwirkung, wenn die Rührerachse in Vibration in Richtung dieser Achse gebracht wird. Die Zirkulation der Flüssigkeit geht dann ebenfalls mehr oder weniger in der Achsenrichtung. Wird hingegen die konische Lochplatte mit ihrer Ebene parallel zur Rührerachse montiert, so wird die Achse des Rührers vorzugsweise in Querschwingungen gebracht, d. h. mit einem Drehpunkt an der Rührerachse. In diesem Fall muß zur Erreichung der maximalen Wirkung der Vibrationsantrieb senkrecht zur Plattenebene erfolgen. Die Zirkulation der Flüssigkeit hat in diesem Fall ihre Hauptrichtung quer zur Rührerachse. Wenn ein solcher Vibrations rührer im Gefaß exzentrisch zur Gefäß-Mittellinie aufgestellt wird, kann leicht ein Drehen der Flüssigkeit um die Gefäß achse erreicht werden.
Die beschriebenen Quer- und Torsionsvibrationen haben vor allem große Bedeutung für Rührvorrichtungen in Druckgefäßes Wenn z. B. ein Rührelement in einen Druckautoklav eingebaut werden soll, so können bei der Verwendung der Vibration in Längsrichtung der Rührerachse dadurch Schwierigkeiten entstehen, daß das Abschlußorgan, das heißt z. B. die beschriebene mitschwingende Membran die Vibration stark abbremst, indem ja bei jeder Schwingung gegen den Gefäßdruck dieser Druck überwunden werden muß. Der Vibrationsantrieb muß also immer diesen Druck überwinden. Allerdings wird bei der Gegenbewegung vom Gefäß weg diese Kraft wieder zurückgewonnen, indem ja die Membran nach außen drückt. Wenn also z. B. der Vibrationsantrieb so gebaut ist, daß er diese rückwirkende Kraft wieder verwenden kann, z. B. mit einem Kraftspeicherorgan wie Schwungrad, Feder usw., so entstehen praktisch keine Kraftverluste durch den zu überwindenden Druck. Immerhin wird das Antriebsorgan dadurch etwas komplizierter, was insbesondere bei kleinen Aggregaten nicht wünschenswert ist. Auch bei Verwendung eines gewöhnlichen Wechselstromvibrators würde dies den Antrieb komplizieren. Um diesem Übelstand abzuhelfen, kann eine Ausführung gemäß Fig. 20 gewählt werden, oder es kann außen eine Gegenfeder auf die Membran gebaut werden, die so stark gespannt ist, daß sie mit dem Gegendruck im Kessel im Gleichgewicht steht (s. Fig. 19). Ändert sich jedoch der Kesseldruck, so muß diese Gegenfeder immer angepaßt werden, was allerdings automa-
tisch erfolgen könnte, aber den Antrieb weiter kompliziert.
Bei der Quervibration mit Drehpunkt oder bei der Torsionsvibration fallen nun diese Komplikationen weg. Wird der Drehpunkt dort errichtet, wo die Rührerachse durch den Kesselabschluß geht (Fig. i6), so kann die Vibrationsbewegung in das Kesselinnere übertragen werden, ohne daß der Kesseldruck die Bewegung hindert. Für den Abschluß bzw. Ausbildung des Drehpunktes sind in den Fig. 21 bis 23 einige Ausführungsbeispiele dargestellt.
Fig. 21 zeigt ein einfaches Abschlußorgan, welches darin besteht, daß die Rührerachse 13 durch ein passendes Kesselloch 14 geführt wird. Das Loch 14 wird vorzugsweise etwas abgerundet, damit sich die Rührerachse 13, welche sich um den Punkt 15 dreht, gut abwälzen kann. Mit Hilfe der Klemmplatte 16 und des Bundes 17 wird innen und außen eine Einlage 18 aus plastischem Stoff (Gummi, Kunstgummi, Silikonen usw.) eingeklemmt, welche die Abdichtung besorgt. Da der Rührerarm in seinem Drehpunkt 15 nur einen ganz kleinen Weg macht, kann die Bewegung trotz Abas dichtung erfolgen, da das plastische Dichtungsmaterial etwas nachgibt. Je nach Kesseldruck kann die Pressung mit Hilfe der Schraubenmutter 19 vergrößert oder verkleinert werden. Mit einer solchen Abdichtung können noch höchste Kesseldrücke überwunden werden, d. h. selbst Drücke von 2 bis 300 atü und mehr. Fig. 23 zeigt im Prinzip die gleiche Abdichtungsart, jedoch mit einem Kugelsitz für den Rührerarm. Dies ist z. B. bei großen und schweren Rührorganen von Vorteil, indem das Rührergewicht von der kugelförmigen Lagerung aufgenommen wird.
Das Beispiel nach Fig. 22 zeigt eine Ausführung, welche vor allem auch für Torsionsvibration verwendet werden kann. Hier wird das plastische Material um die Rührerachse herumgelegt und einerseits am Bund 17 und andererseits an der Scheibe 16 abgestützt. Auch hier ist ja die Bewegung so klein, daß die Übertragung der Schwingung ohne Hemmung erfolgt.
Wie die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigen, wird durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung das Problem des Rührens, Mischens, Emulgierens usw. auf eine überraschend einfache Weise gelöst, wobei die erzielten Wirkungen diejenigen der bekannten Rührereinrichtungen wesentlich überschreiten. Selbstverständlich sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele nur richtungsgebend, und es lassen sich auf dem erfindungsgemäßen Prinzip weitere besondere Rührerformen aufbauen. Die Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist nicht nur auf chemischem Gebiet, sondern selbstverständlich in allen möglichen Zweigen der Technik denkbar.

Claims (12)

  1. Patentansprüche·.
    i. Vorrichtung zum Mischen, Rühren, Emulgieren usw. von Flüssigkeiten durch ein in die Flüssigkeit eintauchendes und im Bereich von minimal i62/3 Hz bis maximal 500 Hz in Schwingung versetztes Mischwerkzeug, welches die am Mischwerkzeug entstehende Wechselströmung in eine vorzugsweise axial gerichtete Strahlströmung gleichrichtet, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichtung mittels Schrägflächen erfolgt, die durch die seitliche Begrenzung kegeliger Bohrungen oder von durchgehenden öffnungen schlitzförmiger Durchlässe beliebigen Querschnitts in einer oder mehreren Platten und/oder dem kegeligen Rand einer Platte oder die kegeligen Ränder mehrerer Platten gebildet werden.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Schrägflächen in den kegeligen Bohrungen in den beiden Hubrichtungen wechselweise verlaufen.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischwerkzeug als quer zur Bewegungsrichtung angeordnete Platte mit wellenförmigem Querschnitt ausgebildet ist, wobei die Löcher entweder in den Wellenkämmen oder in den -tälern bzw. an beiden angeordnet sind.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Ausbildung der Platte oder Platten zu einer Glockenform.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Schaft mehrere in gleicher oder entgegengesetzter Förderrichtung wirkende Mischwerkzeuge übereinander angeordnet sind.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft des Mischwerkzeuges zum Einführen von Gas in die zu behandelnde Flüssigkeit hohl ausgebildet ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, 3, S oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägflächen in einer oder mehreren Platten venturirohrartig verlaufen.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einer nicht senkrecht zur Welle stehenden Schwingungsplatte, gekennzeichnet durch einen Verdrehungsschwingungen auf das Mischwerkzeug übertragenden Antrieb.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen das Mischwerkzeug pendelnd bewegenden Antrieb.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1
    bis 3, gekennzeichnet durch einen dem Mischwerkzeug eine zusammengesetzte räumliche Bewegung erteilenden Antrieb.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft des Mischwerkzeuges gegenüber dem Mischbehälter durch einen dicht schließenden Faltenbalg oder eine Membran abgedichtet ist.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg oder die Membran mit einer dem Innendruck des Mischbehälters entgegenwirkenden Feder versehen ist.
    «09 655/35
    13- Vorrichtung nach einem der Ansprüche ι bis io, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft des Mischwerkzeuges unter Zwischenschaltung eines ihn umschließenden elastischen Körpers (i8) mit dem Mischbehälter verbunden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 516 341; schweizerische Patentschrift Nr. 211 916; deutsche Patentschriften Nr. 545 092, 604 271, 216, 716 231, 727 155.
    Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
    © 809'655/35 11.58.
DEP32786D 1948-02-05 1949-01-30 Vorrichtung zum Mischen, Ruehren usw. von Fluessigkeiten Expired DE970926C (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1296956B (de) * 1965-07-23 1969-06-04 Queck Gerhard Vorrichtung zum Zerkleinern, Mischen, Kneten und Schlagen, sowie zum Auspressen und Weiterfoerdern des fertigen Gutes
US4913197A (en) * 1987-02-25 1990-04-03 Hafesto Ag Device and process for preparing and dispensing spontaneously foaming materials for filling a container
US9555383B2 (en) 2011-04-20 2017-01-31 Robert Bosch Gmbh Mixing chamber, cartridge, and method for mixing a first and a second component

Families Citing this family (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1022559B (de) * 1953-04-22 1958-01-16 Bopp & Reuther Gmbh Einrichtung zum Mischen, Emulgieren, Begasen u. dgl. von Fluessigkeiten mit einer Vorrichtung zur Erzeugung einer Stroemung durch Vibrationsschwingungen senkrecht zur Stroemungsrichtung
DE1043286B (de) * 1953-11-24 1958-11-13 Enzinger Union Werke Ag Im Tonbereich schwingende und mit Durchbruechen versehene Platte zum Dispergieren von faserhaltigen Stoffen
US2889539A (en) * 1953-12-24 1959-06-02 Ibm Data storage device
US2993005A (en) * 1957-09-03 1961-07-18 Monsanto Chemicals Manufacture of aerogels
US3050263A (en) * 1959-01-14 1962-08-21 Sherwin Williams Co Continuous small-ball ball mill and method for dispersing pigments in liquid vehicles
US3055600A (en) * 1959-01-14 1962-09-25 Sherwin Williams Co Batch small-ball ball mill for dispersing pigments in liquid vehicles
US3118654A (en) * 1961-02-27 1964-01-21 Warren J Raymer Emulsifying device
US3488037A (en) * 1967-04-21 1970-01-06 Ceskoslovenska Akademie Ved Apparatus for contacting at least two fluid phases
US3541004A (en) * 1968-06-10 1970-11-17 Abcor Inc Cleaning an ultrafilter with an elongated,reciprocating,agitator
JPS5038956A (de) * 1973-08-11 1975-04-10
NL7508982A (nl) * 1975-07-28 1977-02-01 Stichting Bedrijven Van Het Inrichting voor het teweegbrengen van afschuif- krachten bij de behandeling van yoghurt en ande- re viskeuze vloeistoffen of gelen.
US4114525A (en) * 1977-01-28 1978-09-19 Stichting Bedrijven Van Het Nederlands Instituut Voor Zuivelonderzoek Device for generating shearing forces in treating yogurt and other viscous liquids or gels
EP0018435B1 (de) * 1979-10-16 1984-03-07 Winfried Dr. med. Stöcker Vorrichtung zur Durchführung von Mikroanalysen
GB8331594D0 (en) * 1983-11-25 1984-01-04 British Hydromechanics Non-intrusive agitation of fluid medium
WO1984003845A1 (en) * 1983-03-28 1984-10-11 British Hydromechanics Non-intrusive mixing of fluid
IL69645A (en) * 1983-09-02 1987-03-31 Lidex Corp Ltd Device for aerating liquid or liquid-solid mixtures
DE3512548A1 (de) * 1985-04-06 1986-10-16 Heinz Josef Bontenackels Pulsationsmischer
GB8516344D0 (en) * 1985-06-28 1985-07-31 Brunold C R Mixing apparatus & processes
FR2605244A1 (fr) * 1986-10-20 1988-04-22 Bionaz Ets Procede d'agitation d'un fluide par un mouvement de va-et-vient vertical et agitateur correspondant
US5100242A (en) * 1987-03-20 1992-03-31 Brian Latto Vortex ring mixers
US5052813A (en) * 1988-11-08 1991-10-01 Brian Latto Tube type vortex ring mixers
US4979830A (en) * 1989-10-02 1990-12-25 Gte Products Corporation/Gte Laboratories, Inc. Method for fluidized bed circulation control
DE4425218A1 (de) * 1994-07-16 1996-01-18 Merck Patent Gmbh Vorrichtung zum Mischen und Austragen von Knochenzement
GB2298146B (en) * 1995-02-23 1998-04-15 Courtaulds Coatings Storage and mixing of fluids
US6007237A (en) * 1997-05-29 1999-12-28 Latto; Brian Vortex ring mixer controlled mixing device
JP3854006B2 (ja) * 1999-05-07 2006-12-06 日本テクノ株式会社 流体の振動流動撹拌装置
US6491422B1 (en) * 2000-05-16 2002-12-10 Rütten Engineering Mixer
US6454455B1 (en) * 2000-09-11 2002-09-24 Carl Gustav Jungvig Stirrer
US20040088894A1 (en) * 2001-02-09 2004-05-13 Gary Haughton Visual display utilizing toroids
US20020118594A1 (en) * 2001-02-28 2002-08-29 Vellinger John C. Apparatus and method for mixing small volumes of liquid
PT1381449E (pt) * 2001-04-17 2008-09-03 Enersave Fluid Mixers Inc Aparelho de mistura de líquidos
US6908223B2 (en) * 2002-04-12 2005-06-21 Hynetics Llc Systems for mixing liquid solutions and methods of manufacture
US6981794B2 (en) * 2002-04-12 2006-01-03 Hynetics Llc Methods for mixing solutions
US6923567B2 (en) * 2002-04-12 2005-08-02 Hynetics Llc Mixing tank assembly
US6830369B2 (en) * 2002-04-17 2004-12-14 Enersave Fluid Mixers Inc. Mixing apparatus
AU2003281265A1 (en) * 2002-07-09 2004-01-23 Toshiba Plant Systems & Services Corporation Liquid mixing apparatus and method of liquid mixing
US7090391B2 (en) * 2002-09-25 2006-08-15 Reika Kogyo Kabushiki Kaisha Apparatus and method for mixing by agitation in a multichambered mixing apparatus including a pre-agitation mixing chamber
US7364351B2 (en) * 2002-11-15 2008-04-29 Enersave Fluid Mixers Inc. Fluid mixing apparatus
DK1572337T3 (da) * 2002-11-15 2008-08-11 Enersave Fluid Mixers Inc Fluidblandingsapparat
DE10260691A1 (de) * 2002-12-23 2004-07-08 Technische Universität München Vorrichtung und Verfahren zur parallelen, automatisierten Kultivierung von Zellen unter technischen Bedingungen
CA2547716C (en) * 2003-05-09 2007-02-20 Enersave Fluid Mixers Inc. Liquid mixing system for closed vessels
JP4588305B2 (ja) * 2003-08-13 2010-12-01 冷化工業株式会社 撹拌混合装置および殺菌装置および洗浄装置
US7249880B2 (en) 2003-10-14 2007-07-31 Advanced Technology Materials, Inc. Flexible mixing bag for mixing solids, liquids and gases
JP4642771B2 (ja) * 2003-10-22 2011-03-02 ネックス システムズ インコーポレイテッド ワークピースを流体処理する方法及び装置
US20050265876A1 (en) * 2004-05-26 2005-12-01 Mathieu Debauchez Fluid circulator with rigid diaphragm
JP2006187756A (ja) * 2004-12-07 2006-07-20 Reika Kogyo Kk 撹拌混合装置
US7258480B2 (en) * 2005-01-10 2007-08-21 Dade Behring Inc. Apparatus for mixing liquid samples using a two dimensional stirring pattern
DE502006008529D1 (de) * 2005-10-03 2011-01-27 Zeta Biopharma Gmbh Einweggebinde mit rührer
KR20080074896A (ko) * 2005-10-26 2008-08-13 레브테크 인크. 혼합기와 분사기를 구비한 생물 반응기
US7703698B2 (en) * 2006-09-08 2010-04-27 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Ultrasonic liquid treatment chamber and continuous flow mixing system
US7810743B2 (en) * 2006-01-23 2010-10-12 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Ultrasonic liquid delivery device
US20070201301A1 (en) * 2006-02-24 2007-08-30 Klepinger Steve R Beverage pouring systems
TWM298105U (en) * 2006-04-12 2006-09-21 Mao-Hsin Huang Cold drink device
WO2008005611A2 (en) * 2006-04-21 2008-01-10 Advanced Technology Materials, Inc. Systems and devices for mixing substances and methods of making same
DE102006020461B3 (de) * 2006-04-28 2007-10-04 Sartorius Biotech Gmbh Behälter mit flexiblen Wänden
DE102006022306B4 (de) * 2006-05-11 2009-06-25 Sartorius Stedim Biotech Gmbh Vibrationsmischer
US10632433B2 (en) * 2006-05-13 2020-04-28 Pall Life Sciences Belgium Bvba Disposable bioreactor
US9283188B2 (en) * 2006-09-08 2016-03-15 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Delivery systems for delivering functional compounds to substrates and processes of using the same
US8454889B2 (en) 2007-12-21 2013-06-04 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Gas treatment system
US8858892B2 (en) 2007-12-21 2014-10-14 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Liquid treatment system
US8685178B2 (en) * 2008-12-15 2014-04-01 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Methods of preparing metal-modified silica nanoparticles
JP5702924B2 (ja) * 2009-08-03 2015-04-15 佐竹化学機械工業株式会社 撹拌翼及び密閉式撹拌装置
US20130062371A1 (en) * 2011-09-12 2013-03-14 James B. Wolff System and method for creating a venturi effect within an orifice
US20140224735A1 (en) * 2011-10-06 2014-08-14 Jeffrey A. Corkern Liquid-Liquid Extraction Process And Apparatus
CN105492111A (zh) 2013-07-19 2016-04-13 美国圣戈班性能塑料公司 往复式流体搅拌器
WO2015080667A1 (en) * 2013-11-27 2015-06-04 Nanyang Technological University A mixing apparatus
AT515084B1 (de) * 2014-01-27 2015-06-15 Fleck Vinzenz Dipl Ing Vorrichtung und Verfahren zum Durchmischen einer Masse
CN109174493B (zh) * 2018-10-05 2020-08-14 台州沃博进出口有限公司 一种电子配件喷漆装置
US20200269238A1 (en) * 2019-02-22 2020-08-27 Perkinelmer Health Sciences, Inc. Probes and liquid handling systems and methods including the same
WO2020264545A1 (en) * 2019-06-24 2020-12-30 Siemens Healthcare Diagnostics Inc. Methods and apparatus for rotary mixing of laboratory samples
KR20230133323A (ko) * 2021-01-29 2023-09-19 도날드슨 컴파니, 인코포레이티드 순환 유동 장치

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB516341A (de) * 1900-01-01
DE545092C (de) * 1930-02-27 1932-02-25 Krebs & Co G M B H Mischvorrichtung fuer verschiedenartige Medien
DE604271C (de) * 1933-10-06 1934-10-19 Helene Ebeling Geb Riemann Waeschestampfer
CH211916A (de) * 1938-02-28 1940-10-31 Hermes Patentverwertungs Gmbh Gerät zum Hervorrufen von Rüttelbewegungen.
DE712216C (de) * 1939-11-01 1941-10-14 Siemens & Halske Akt Ges Vorrichtung zur Herstellung von Emulsionen
DE716231C (de) * 1939-11-01 1942-01-15 Siemens Ag Vorrichtung zur Herstellung von Emulsionen
DE727155C (de) * 1939-07-11 1942-10-28 Siemens Ag Anordnung zur Herstellung von Emulsionen

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT93993B (de) * 1922-03-16 1923-08-25 Anton Stefan Pragerstorfer Buttermaschine.
US1623987A (en) * 1926-06-28 1927-04-12 Wahl Clipper Corp Vibrator
US1776405A (en) * 1928-05-11 1930-09-23 Irven H Wilsey Laundry machine
GB354403A (en) * 1930-05-13 1931-08-13 William Herbert Carter Lee Improvements in devices for blending, mixing, agitating and aerating liquids and kindred uses
US2281094A (en) * 1940-03-26 1942-04-28 Edward Stern & Company Inc Agitating device for photographic developing baths
US2291708A (en) * 1942-01-09 1942-08-04 Gluck Henry Beater for whipping cream, eggs, etc.

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB516341A (de) * 1900-01-01
DE545092C (de) * 1930-02-27 1932-02-25 Krebs & Co G M B H Mischvorrichtung fuer verschiedenartige Medien
DE604271C (de) * 1933-10-06 1934-10-19 Helene Ebeling Geb Riemann Waeschestampfer
CH211916A (de) * 1938-02-28 1940-10-31 Hermes Patentverwertungs Gmbh Gerät zum Hervorrufen von Rüttelbewegungen.
DE727155C (de) * 1939-07-11 1942-10-28 Siemens Ag Anordnung zur Herstellung von Emulsionen
DE712216C (de) * 1939-11-01 1941-10-14 Siemens & Halske Akt Ges Vorrichtung zur Herstellung von Emulsionen
DE716231C (de) * 1939-11-01 1942-01-15 Siemens Ag Vorrichtung zur Herstellung von Emulsionen

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1296956B (de) * 1965-07-23 1969-06-04 Queck Gerhard Vorrichtung zum Zerkleinern, Mischen, Kneten und Schlagen, sowie zum Auspressen und Weiterfoerdern des fertigen Gutes
US4913197A (en) * 1987-02-25 1990-04-03 Hafesto Ag Device and process for preparing and dispensing spontaneously foaming materials for filling a container
US9555383B2 (en) 2011-04-20 2017-01-31 Robert Bosch Gmbh Mixing chamber, cartridge, and method for mixing a first and a second component
EP2514515B1 (de) * 2011-04-20 2017-04-12 Robert Bosch GmbH Verfahren zum Mischen einer ersten und zweiten Komponente

Also Published As

Publication number Publication date
FR61589E (fr) 1955-05-12
FR979920A (fr) 1951-05-07
GB682946A (en) 1952-11-19
US2615692A (en) 1952-10-28

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