DE3608970C1

DE3608970C1 - Apparatus for mixing liquids

Info

Publication number: DE3608970C1
Application number: DE3608970A
Authority: DE
Inventors: Bruno Gruber
Original assignee: Individual
Current assignee: ABS International SA
Priority date: 1986-03-18
Filing date: 1986-03-18
Publication date: 1987-06-25

Abstract

An apparatus for mixing liquids is provided with a liquid distributor and a vibration device which, from a continuously inflowing liquid, produces fine liquid bubbles in another liquid or the inflowing liquid is dispersed, finely divided, in the other liquid.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Mischung von Flüssigkeiten der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.The invention relates to a device for mixing liquids that in the preamble of claim 1 specified genus.

Es sind zahlreiche Vorrichtungen bekannt um Flüssigkeiten miteinander zu vermischen. Bei diesen bekannten Vorrichtungen handelt es sich um die Eintragung von Flüssigkeit in eine andere Flüssigkeit mittels mechanischer Verwirbelung. Um damit Mischungen oder Emulsionen herzustellen wird eine große Menge an Bewegungsenergie verbraucht. Ungewünscht ist auch oftmals die Temperaturerhöhung durch die dabei auf tretende Reibung.Numerous devices are known for liquids to mix with each other. In these known devices is the entry of liquid in a other fluid by means of mechanical swirling. Around in order to produce mixtures or emulsions consumed a large amount of kinetic energy. Is undesirable also often the temperature increase due to this kicking friction.

Aus der DE-OS 25 14 197 ist ein Gasausströmer bekannt der beweglich angeordnet ist und mit einer seitlich gelegenen Vibrationseinrichtung verbunden ist. Die Vibrationseinrich tung ermöglicht eine Oszillationsbewegung in seitlicher Richtung d. h. parallel zur Ebene der Gasaustrittsöffnungen die im porösen Oberflächenbereich des Gasausströmers aus gebildet sind. Durch die Oszillationsbewegung des Gasaus strömers in seitlicher Richtung werden Abscherkräfte aus genutzt, die auf die aus den Gasaustrittsöffnungen austre tenden Gasblasen einwirken und letztere vom Gasausströmer losreißen. Zwar läßt sich eine Vorrichtung dieser Bauart anstelle des Gases auch mit einer Zusatzflüssigkeit betreiben die Flüssigkeitsbläschen in einer Hauptflüssigkeit erzeugt. Nachteilig ist jedoch der erhebliche Kraftaufwand der zur Bewegung des Ausströmens nötig ist und die nur auf komplizierte Weise lösbaren Dichtprobleme.From DE-OS 25 14 197 a gas outlet is known is movably arranged and with a side Vibrating device is connected. The vibrating device device enables an oscillating movement in the side Direction d. H. parallel to the plane of the gas outlet openings in the porous surface area of the gas outlet are formed. Through the oscillation movement of the gas shear forces are exerted in the lateral direction used, which exits from the gas outlet openings tendency gas bubbles act and the latter from the gas outlet tear away. A device of this type can be used operate with an additional liquid instead of the gas the liquid bubbles are generated in a main liquid. The disadvantage, however, is the considerable effort required to Movement of the outflow is necessary and only on complicated way solvable sealing problems.

Aus der DE-OS 31 33 314 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der in einem Behälterboden eine große Anzahl von festste henden Einlochdüsen als Flüssigkeitsausströmer angeordnet sind. Bei einer Vorrichtung dieser Art entströmen bedingt durch das selbsttätige ungesteuerte Abreißverhalten verhältnismäßig große Bläschen.From DE-OS 31 33 314 a device is known in which is a large number of solid in a container bottom single-hole nozzles arranged as liquid outlets are. In a device of this type, conditionally escape due to the automatic, uncontrolled tear-off behavior relatively large bubbles.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach herstellbare Vorrichtung zu entwickeln die es ermöglicht mit geringem Energieaufwand große Mengen an Zusatzflüssig keit in feinverteilter Form in eine Hauptflüssigkeit einzu tragen ohne daß diese in turbulente Bewegung gebracht werden müssen und sich dadurch in oft unerwünschter Weise aufheizen. Auch soll die Bläschengröße der Zusatzflüssigkeit in einem weiten Bereich einstellbar sein, ohne die mechanische Vor richtung dabei zu verändern.The invention has for its object a simple Develop a device that can be manufactured large amounts of additional liquid with low energy consumption speed in a finely divided form into a main liquid wear without being brought into turbulent motion must and thereby heat up in an often undesirable manner. The bubble size of the additional liquid should also be in one wide range to be adjustable without the mechanical front to change direction.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichenteil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale.The object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1.

Die oszillierende Komprimierung der Zusatzflüssigkeit ge schieht durch eine Membran die zum Beispiel den Boden der Kammer darstellt und mit der Vibrationseinrichtung in Schwingung gebracht wird.The oscillating compression of the additional liquid ge shoots through a membrane that, for example, the bottom of the Represents chamber and with the vibration device in Vibration is brought.

Die Membran kann auch selbst mit feinen Öffnungen versehen sein und selbst den Flüssigkeitsverteiler darstellen, wobei der Flüssigkeitsverteiler direkt mit der Vibrations einrichtung verbunden ist und vorteilhafterweise im oberen oder seitlichen Bereich der Kammer angeordnet ist.The membrane itself can also be provided with fine openings be and represent the liquid distributor itself, being the liquid distributor directly with the vibration device is connected and advantageously in the upper or lateral region of the chamber is arranged.

Die Vibrationseinrichtung kann auch auf eine im Bodenbereich der Kammer angebrachte Membran einwirken, die mit einem Gestänge starr mit dem im oberen Bereich der Kammer angebrachten Flüssigkeitsverteiler verbunden ist.The vibration device can also be placed on a floor area the membrane attached act with a Linkage rigid with that in the upper part of the chamber attached liquid distributor is connected.

Der Flüssigkeitsverteiler bzw. die Membran werden durch die Vibrationseinrichtung, welche zum Beispiel ein elektromagne tisch angetriebener Vibrator sein kann, in vertikaler Richtung zur Ebene der Flüssigkeitsaustrittsöffnungen in Schwingung versetzt.The liquid distributor or the membrane are through the Vibration device, for example an electromagnetic table-driven vibrator can be in the vertical direction to the level of the liquid outlet openings in vibration transferred.

Der Flüssigkeitsverteiler ist zweckmäßigerweise in eine Kammer mit einer oberen Öffnung eingebaut und es ist der Flüssigkeitsverteiler am Umfangrand der Kammer befestigt, wobei die Zufuhrleitung für die Zusatzflüssigkeit in die Kammer einmündet. Der Flüssigkeitsverteiler ist somit Teil einer Kammer und zwar in beliebigen geometrischen Gestalten.The liquid distributor is advantageously in a Chamber built with an upper opening and it is the Liquid distributor attached to the peripheral edge of the chamber, the feed line for the additional liquid in the Chamber opens. The liquid distributor is therefore part a chamber in any geometric shape.

Der Flüssigkeitsverteiler besteht vorteilhafterweise aus einer Membran mit einer Vielzahl von kleinen Öffnungen.The liquid distributor advantageously consists of a membrane with a multitude of small openings.

Der Flüssigkeitsverteiler kann auch aus einer starren mit einer Vielzahl von kleinen Öffnungen versehenen Platte be stehen, die z. B. an ihren Rändern elastisch befestigt ist.The liquid distributor can also consist of a rigid one a variety of small openings plate stand, the z. B. is elastically attached at its edges.

Die Vibrationseinrichtung ist nun in an sich bekannter Weise starr mit dem Flüssigkeitsverteiler verbunden, so daß dieser in Schwingung versetzt wird.The vibration device is now in a manner known per se rigidly connected to the liquid distributor, so that this is vibrated.

Anzahl und Größe der austretenden Bläschen der Zusatzflüssig keit in die Hauptflüssigkeit kann in weitem Bereich mit der Zufuhrmenge der Zusatzflüssigkeit, der Anzahl und Größe der Bohrungen des Flüssigkeitsverteilers und der Frequenz und Amplitude der Schwingungen des Schwingungserzeugers eingestellt werden. Der Austritt der bläschenförmigen Zusatzflüssigkeit aus dem Flüssigkeitsverteiler erfolgt immer dann, wenn die Vibrationseinrichtung Druck auf den Flüssigkeitsverteiler bzw. die Membran ausübt und somit der Flüssigkeitsdruck der Zusatzflüssigkeit am Flüssig keitsverteiler zunimmt.Number and size of the emerging liquid bubbles speed in the main liquid can be in a wide range with the Amount of additional liquid to be added, number and size the holes of the liquid distributor and the frequency and amplitude of the vibrations of the vibrator can be set. The exit of the vesicular Additional liquid from the liquid distributor takes place whenever the vibrating device presses on the Liquid distributor or the membrane exerts and thus the liquid pressure of the additional liquid on the liquid distribution manifold increases.

Anhand von 4 schematischen Zeichnungen sollen Ausführungs beispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert werden.Based on 4 schematic drawings, execution examples of the device according to the invention will be explained.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Vorrichtung mit einem Flüssigkeitsverteiler 1, der am Rand der Kammer 2 befestigt ist, die eine Zufuhrleitung 3 für die Zusatzflüssig keit besitzt, wobei eine Vibrationseinrichtung 5 über ein starres Gestänge 4 auf die Membran 10 einwirkt und die in der Kammer 2 befindliche Zusatzflüssigkeit pulsieren läßt, so daß der Flüssigkeitsverteiler 1 synchron zur Vib rationsfrequenz feine Bläschen der Zusatzflüssigkeit in eine umgebende Hauptflüssigkeit abgibt. Fig. 1 shows a cross section through a device with a liquid distributor 1 , which is attached to the edge of the chamber 2 , which has a supply line 3 for the additional liquid speed, with a vibrating device 5 via a rigid linkage 4 acts on the membrane 10 and in the chamber 2 located additional liquid can pulsate, so that the liquid distributor 1 synchronously to the vibration frequency emits fine bubbles of the additional liquid into a surrounding main liquid.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine Vorrichtung mit einer gelochten Membran als Flüssigkeitsverteiler 1, der auf der Kammer 2 befestigt ist, wobei eine Vibrationseinrichtung 5 über ein starres Gestänge 4 auf den Flüssig keitsverteiler 1 einwirkt. Fig. 2 shows a cross section through a device with a perforated membrane as a liquid distributor 1 , which is attached to the chamber 2 , wherein a vibration device 5 acts on the liquid distributor 1 via a rigid linkage 4 .

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine Vorrichtung mit einer starren gelochten Platte als Flüssigkeitsverteiler 1, der auf der Kammer 2 über eine elastische Zwischenlage 8 (beispielsweise Gummi) befestigt ist, wobei eine Vibrationsein richtung 5 über ein starres Gestänge 4 auf den Flüssigkeitsverteiler 1 einwirkt. Fig. 3 shows a cross section through a device with a rigid perforated plate as a liquid distributor 1 , which is attached to the chamber 2 via an elastic intermediate layer 8 (for example rubber), wherein a Vibrationsein device 5 acts on the liquid distributor 1 via a rigid linkage 4 .

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch eine Vorrichtung mit einem Flüssigkeitsverteiler 1, der in die Seite eines mit Hauptflüssigkeit gefüllten Rohres 9 eingesetzt ist, wobei die auf die Membran 10 einwirkende Vibrationseinrichtung 5 mit einem zweiten Gestänge 7 im Inneren der Kammer 2 eine starre Verbindung mit dem Flüssigkeitsverteiler 1 besitzt. Der Flüssigkeitsverteiler 1 besteht in dieser Ausführung aus einer gelochten Membran. Fig. 4 shows a cross section through a device with a liquid distributor 1 , which is inserted into the side of a tube 9 filled with main liquid, the vibrating device 5 acting on the membrane 10 with a second linkage 7 inside the chamber 2 having a rigid connection the liquid distributor 1 has. In this embodiment, the liquid distributor 1 consists of a perforated membrane.

Claims

1. Apparatus for mixing liquids, with a container for a main liquid, with a chamber having a feed line for an additional liquid, one wall of the chamber being designed as a liquid distributor and having outlet openings for the transfer of the additional liquid into the main liquid, characterized in that that the liquid distributor ( 1 ) is flat, that the chamber ( 2 ) has a movable by a vibrating device ( 5 ) perpendicular to the flat plate membrane ( 10 ), the additional liquid speed pulsating through the outlet openings in the main liquid.

2. Device according to claim 1, characterized in that the liquid distributor ( 1 ) with the membrane ( 10 ) via a linkage ( 7 ) is rigidly connected.

3. Device according to claim 1, characterized in that the liquid distributor ( 1 ) itself forms the membrane ( 10 ).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the liquid distributor ( 1 ) consists of membrane sheet.

5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the liquid distributor ( 1 ) consists of a rigid perforated plate and is connected to the chamber ( 2 ) via an elastic intermediate layer ( 8 ).

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the vibration device ( 5 ) consists of an electromagnetic vibration generator.