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Vorrichtung zum Mischen von Flüssigkeiten und von flüssigen und festen
Stoffen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen von Flüssigkeiten und
von flüssigen und festen Stoffen mit -Hilfe von ein oder mehreren mit flachen, plattenförmigen
Schaufeln versehenen, schnell kreisenden Rührern, deren Achsen in unmittelbarer
Nähe einer oder mehrerer Behälterwände und parallel zu denselben- angebracht sind.
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Die bisher bekannten Mischvorrichtungen mit Rührwerk sind meistens
so gebaut. daß in der Mitte eines zylindrischen Behälters eine mit Rührflügeln besetzte
Welle senkrecht oder waagerecht angeordnet ist. Die Mischwirkung derartiger Anordnungen
ist dadurch beschränkt, daß sie die zu mischenden Stoffe zur Seite treiben und eine
zwischen der Wandung und den Rührflügeln verlaufende Kreisströmung erzeugen. Durch
diese Kreisbewegung wird ein großer Teil der Arbeitsleistung des Rührwerks verbraucht,
der nicht unmittelbar zur Mischung der Stoffe nutzbar gemacht wird.
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Man hat auch bereits bei muldenförmiger Gestaltung des Behälters
einen mit mehreren flachen Schaufeln besetzten Rührer in der Niihe der Behälterwand
mit parallel zu dersel heu verlaufender Achse angeordnet. Indes hat man hierbei
immer die Behälterwand so ausgebildet, daß sie sich zum mindersten über 180° der
äußersten Kreishahn des Rührers anschloß. Auch mit derartigen Rührvorrichtungen
wird lediglich ein Kreisen der zu mischenden Flüssigkeiten an dem von den Rührflügeln
hestrichenen Teil der Behälterwand entlang erzielt, so daß auch bei dieser Anordnung
der oben geschilderte Nachteil eines Verbrauchs erheblicher für den Mischvorgang
nicht unmittelbar nutzbar gemachter Arbeitsleistung besteht.
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Ferner hat man auch bereits eine Mischvorrichtung in Vorschlag gebracht,
deren Behälter die Form eines stehenden zvlindrischen Gefäßes besitzt. In der Mitte
des Zylinders ist eine Antriebswelle angeordnet, von welcher aus durch Kegelradübersetzungen
Rührflügel oder Mischeiben betätigt werden, deren Achsen parallel zum Boden des
Zylinders verlaufen. Durch eine solche Vorrichtung kann nur eine sehr ungleichmäßige
Einbeziehung des Behälterinhalts in dem Mischvorgang erfolgen, da die Entfernung
von einem Rührflügel bis zu dem im rechten Winkel zu ihm arbeitenden nächsten Rührflügel
am Rande des Behälters außerordentlich groß ist, während sie in der Nähe der Achse
des Be hälters sehr klein ist. Bei einer solchen Vorrichtung besteht also in starkem
Maße die Gefahr von Ansammlungen ungemischten oder ungelösten Materials in den Randbereichen
des Behälters zwischen je zwei Rührilügeln.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Mischvorrichtung mit
schnell kreisenden Rührern werden diese Nachteile vermieden.
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Erfindungsgemäß wird cli e Behälterwand, welche dem mit flachen. plattenförmigen
Schaufeln versehenen Rübrer zunächst liegt, derart muldenförmig ausgestaltet, daß
der kleinste senkrechte Abstand derselben von der Rührerwelle größer ist als der
Halbmesser der Rührerkreisbahn. Die flachen, plattenförmigen Schaufeln liegen dabei
parallel und exzentrisch zur Achse der Welle
Bei dieser Anordnung
ergibt sich zunächst eine vollständige gleichmäßige Durcharbeitung des gesamten
Behälterinhalts, ohne daß an irgendeiner Stelle des Bodens ungemischte oder ungelöste
Stoffe dauernd sich absetzen könnten. Ferner kann sich auch eine den Mischungsvorgang
nicht unmittelbar fördernde Kreisströmung der zu mischenden Flüssigkeiten an der
Behälterwand entlang nicht einstellen. Vielmehr bilden sich in der Flüssigkeit zwei
an den Seitenwandungen der Behältermulde auf- und absteigende Hauptströmungen aus,
die im wesentlichen auf beiden Seiten einer Mittelebene verlaufen, die durch den
in senkrechte Stellung zur Wandfläche gebrachten Plattenrührer gebildet wird.
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Durch die sich drehenden Rührschaufeln werden dabei die Teile des
einen Strömungsbereichs beständig nach dem andern überführt. und umgekehrt, so daß
nicht nur ein Kreisen der zu mischenden Stoffe in den Bereichen der beiden Hauptströmungen.
sondern auch eine beständige wirkungsvolle Durchmischung der Bestandteile unterdinander
stattfindet. Infolge dieser vorzüglichen Mischungswirkung ist die neue Vorrichtung
auch für die verschiedensten Stoffe und Zwecke verwendbar.
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So kann sie z. B. auch für Emulgierungsvorgänge, z. B. von Wasser
und Öl, zum Lösen von Harz in Spiritus, Salz in Wasser und ähnliche Vorgänge, bei
denen ein Vermischen oder Lösen fester Stoffe mit flüssigen Stoffen stattfindet,
mit Vorteil gebraucllt werden.
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Die Geschwindigkeit der schnell krcisenden Räder kann dabei in weiten
Greuzen gesteigert werden.
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Es sind bereits Einzelfiltersaugtrocliner @ bekannt, bei denen in
den muldenartigen Trögen der Saugzellenfilter in der Nähe des Bodens der Mulde Rührvorrichtungen
angeordnet sind, deren Achse parallel mit der tiefsten Atantellinie der Tröge verläuft.
Diese Einrichtungen arbeiteten indes durchweg mit langsam umlaufenden oder hin under
her gehenden Rührern. Die Rührer sollen hier nur ein Absetzen der festen Stoffe
im Trog aerhindem, d.h. für die Aufrechterhaltung des festen Stoff- und Flüssigkeitsgemisches
dienen.
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Im Gegensatz hierzu sollen sich. wie nachfolgend an Hand der Abbildungen
erläutert wird, bei der Mischvorrichtung gemäß der Erfindung zwei an den Seitenwänden
der Behältermulde auf- und absteigende Hauptströmungen ausbilden. die im wesentlichen
auf boiden Seiten einer Mittelebene verlaufen, die durch den in senkrechte Stellung
zur Wandfläche gebrachten Plattenrührer gebildet wird.
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Durch diese auf- und absteigende Hauptströmung wird die angestrebte
intensive innige Durchmischung der -Bestandteile untereinander erreicht.
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Eine derartige Wirkung läßt sich aber nur mit schnell kreisenden
Rülirern, die gemäß der Erfindung angeordnet sind, erzielen. Bei den bekannten Saugzellenfiltern
wurde sie nicht berücksichtigt und konnte sie auch nicht eintreten.
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Wie die Stromlinien in Abh. r, 5, 6 und 7 zeigen, ergaben sich zwei
Hauptströmungen.
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Der Verlauf dieser Strömungen ist abhängig von der Größe und Form
des Behälters, von der Entfernung der@ Welle (b) von den Eehälterwänden, von der
Umdrehungsgeschwindigkeit der Welle und auch von der Form und von der Größe der
plattenförmigen Stegschaufeln (c) und der Füllhöhe.
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Die Schaufeln können Öffnungen der verschiedensten Arten aufweisen,
die als Schlitze oder jalousieartig ausgebildet sind. Hierdurch wird festes Ataterial
durchschnitten und die Mischung verbessert und beschleunigt. Ähnliche Wirkungen
werden dadurch erzielt, daß die flache Drehschaufel (c) auf ihrer Länge ein oder
mehrere Male unterbrochen ist. Die Durchmischung kann auch durch Anordnung mehrerer
Mischwellen verstärkt werden.
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Die Rührflügel können in einer gewissen Entfernung von der Wandung
an dieser vorlleistreichen.