DE102012009118B4

DE102012009118B4 - Device for mixing liquids

Info

Publication number: DE102012009118B4
Application number: DE102012009118.4A
Authority: DE
Inventors: Robert Beikler
Original assignee: PVA TePla AG
Current assignee: PVA TEPLA AG, DE
Priority date: 2012-05-08
Filing date: 2012-05-08
Publication date: 2014-12-04
Anticipated expiration: 2032-05-09
Also published as: EP2849894A2; EP2849894B1; WO2013167277A2; WO2013167277A3; DE102012009118A1

Abstract

Vorrichtung (1) zum Mischen von Flüssigkeiten, folgendes aufweisend: – ein Gefäß (2) mit einem Innenraum (3), der an seinem unteren Ende eine Öffnung (15) aufweist, die mit Hilfe eines Verschlusses (14) verschließbar ist und zu öffnen ist, – ein Abflussrohr (12), dessen Inneres mit der Öffnung (15) verbunden ist, – einen Abfluss (20) sowie ein erstes Ventil (23) zum schaltbaren Verbinden des Abflusses (20) mit dem Abflussrohr (12), – ein Reinigungsflüssigkeitsreservoir (19) für Reinigungsflüssigkeit (190) sowie ein zweites Ventil (22) zum schaltbaren Verbinden des Reinigungsflüssigkeitsreservoirs (19) mit dem Abflussrohr, – ein Transportmittel (p) zum Transportieren von Reinigungsflüssigkeit (190) aus dem Reinigungsflüssigkeitsreservoir (19) zum Innenraum (3).Device (1) for mixing liquids, comprising: - a vessel (2) with an interior (3) which has at its lower end an opening (15) which can be closed and opened with the aid of a closure (14) - a drain pipe (12), the interior of which is connected to the opening (15), - a drain (20) and a first valve (23) for switchably connecting the drain (20) to the drain pipe (12), - a Cleaning fluid reservoir (19) for cleaning fluid (190) and a second valve (22) for switchably connecting the cleaning fluid reservoir (19) to the drain pipe, - a means of transport (p) for transporting cleaning fluid (190) from the cleaning fluid reservoir (19) to the interior ( 3).

Description

Die vorliegende Anmeldung befasst sich mit einer Vorrichtung zum Mischen von Flüssigkeiten.The present application is concerned with a device for mixing liquids.

Bei Vorrichtungen, bei der es auf hohe Genauigkeit der Mischungsverhältnisse, insbesondere im Ultraspurenbereich, ankommt, ist es notwendig, die Mischgefäße und die Umgebung möglichst gut zu reinigen und anschließend rein zu halten. Dies ist besonders kritisch im sub-ppt-Bereich (unter parts per trillion), in dem der Gewichtsanteil von Fremdstoffen geringer als 10^–12 sein muss. Dazu eignen sich besonders Gefäße, die nicht bewegt werden, sondern stationär bleiben und in denen die Mischung angesetzt wird. Stationäre Gefäße ermöglichen, die Mischvorrichtung ohne Personal zu betreiben. Menschen, die in die Nähe der Vorrichtung kommen, können zum Bespiel Natrium absondern, das die Mischung verschmutzt. Zudem können Mischungen von hochaggressiven Flüssigkeiten die Gesundheit der Menschen gefährden. Bei nicht-stationären Gefäßen dagegen entstehen durch Bewegungen der Gefäße Luft-Verwirbelungen, durch die die Gefahr vergrößert wird, dass sich Schwebepartikel in den Gefäßen ablagern. Bei stationären Gefäßen muss allerdings darauf geachtet werden, dass die Gefäße gründlich gereinigt werden können.In devices where it depends on high accuracy of the mixing ratios, especially in the ultra trace range, it is necessary to clean the mixing vessels and the environment as well as possible and then keep clean. This is especially critical in the sub-ppt range (below parts per trillion), where the weight fraction of impurities must be less than 10 ^-12 . These are particularly suitable vessels that are not moved, but remain stationary and in which the mixture is applied. Stationary vessels allow to operate the mixing device without personnel. For example, people who come near the device may secrete sodium, which pollutes the mixture. In addition, mixtures of highly aggressive liquids can endanger human health. In non-stationary vessels, however, caused by movements of the vessels air turbulence, which increases the risk that deposit floating particles in the vessels. In the case of stationary vessels, however, care must be taken that the vessels can be thoroughly cleaned.

Die DE 94 18 538 U1 zeigt eine Vorrichtung zum Mischen und Dosieren von Flüssigkeiten, bei der ein Gefäß einen Innenraum zum Aufbewahren von Flüssigkeit aufweist. Das Gefäß weist eine Öffnung auf, die mit einem Abflussrohr verbunden ist. Ein Ventil verbindet eine Dosiereinrichtung schaltbar mit dem Abflussrohr. Ein Reinigungsflüssigkeitsreservoir enthält Reinigungsflüssigkeit, die durch Umschalten des Ventils in die Dosiereinrichtung geleitet werden kann.The DE 94 18 538 U1 shows a device for mixing and dosing of liquids, in which a vessel has an interior for storing liquid. The vessel has an opening connected to a drainpipe. A valve connects a metering device switchable with the drainpipe. A cleaning fluid reservoir contains cleaning fluid, which can be passed by switching the valve in the metering device.

Die DE 102 60 141 DE zeigt einen Farbabfüllvorrichtung, bei der ein Dosierkopf zum Injizieren von zum mischender Flüssigkeit Rohre enthält, schräg zur Senkrechten stehen.The DE 102 60 141 DE shows a Farbabfüllvorrichtung, in which a dosing head for injecting to the mixing liquid pipes containing obliquely to the vertical.

Die Gebrauchsmusterschrift DE 20 2005 020 118 U1 zeigt ein Probenentnahmegerät mit einer Reinigungseinrichtung für ein Dosiergefäß, das mit Hilfe eines Ultraschallaktors gereinigt wird. Allerdings hat sich gezeigt, dass ein solcher bei bestimmten Flüssigkeiten chemische Reaktionen hervorrufen kann. Es ist auch möglich, dass ein Ultraschallaktor unerwünschte Bewegungen in der Flüssigkeit hervorruft, die daraufhin herumspritzt. Zudem hat sich gezeigt, dass die bisherigen Maßnahmen nicht für die höchste Reinheitsklasse ausreichend waren.The Utility Model DE 20 2005 020 118 U1 shows a sampling device with a cleaning device for a dosing, which is cleaned by means of an ultrasonic actuator. However, it has been shown that such can cause chemical reactions in certain liquids. It is also possible that an ultrasound actuator causes unwanted movements in the fluid, which then splash around. In addition, it has been shown that the previous measures were not sufficient for the highest purity class.

Als weiterer Stand der Technik wird auf die US 3 938 537 A , US 4 857 355 A , US 2002/0 175 183 A1 und DE 33 42 016 A1 verwiesen.As another prior art is on the US Pat. No. 3,938,537 . US 4,857,355 A . US 2002/0175183 A1 and DE 33 42 016 A1 directed.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit denen das Mischen bei Anforderung an höchste Reinheit zuverlässig erfolgt.It is therefore an object of the invention to provide a device with which the mixing takes place reliably when required for highest purity.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst, wobei vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung in den abhängigen Ansprüchen definiert sind.This object is solved by the subject matters of the independent claims, wherein advantageous developments of the invention are defined in the dependent claims.

Es wird eine Vorrichtung zum Mischen von Flüssigkeiten bereitgestellt. Die Vorrichtung weist ein Gefäß mit einem Innenraum, der an seinem unteren Ende eine Öffnung enthält, auf. Die Öffnung ist mit Hilfe eines Verschlusses verschließbar und zu öffnen. Die Vorrichtung enthält zudem ein Abflussrohr, dessen Inneres mit der Öffnung verbunden ist, und einen Abfluss sowie ein erstes Ventil zum schaltbaren Verbinden des Abflusses mit dem Abflussrohr. Wenn hier und im folgenden Rohr erwähnt werden, ist dies nicht auf unflexible Rohr beschränkt, es kann sich dabei auch um einen flexiblen Schlauch handeln.A device for mixing liquids is provided. The device comprises a vessel having an interior containing an opening at its lower end. The opening can be closed and opened by means of a closure. The apparatus also includes a drain pipe, the interior of which is connected to the opening, and a drain and a first valve for switchably connecting the drain to the drainage pipe. When mention is made here and in the following, this is not limited to inflexible pipe, it may also be a flexible hose.

Die Vorrichtung enthält zudem ein Reinigungsflüssigkeitsreservoir für Reinigungsflüssigkeit sowie ein zweites Ventil zum schaltbaren Verbinden des Reinigungsflüssigkeitsreservoirs mit dem Abflussrohr und eine Transportmittel zum Transportieren von Reinigungsflüssigkeit aus dem Reinigungsflüssigkeitsreservoir zum Innenraum. Das Reinigungsflüssigkeitsreservoir kann beispielsweise als ein Behälter oder als ein Versorgungsystem für Reinstwasser, wie es typischerweise in Reinräumen vorgesehen ist, ausgebildet sein. Das Transportmittel kann eine Pumpe sein, die dafür sorgt, dass die Reinigungsflüssigkeit im ersten Reinigungsflüssigkeitsreservoir unter Druck steht, so dass die Reinigungsflüssigkeit in den Innenraum gelangen kann. Alternativ ist es aber beispielsweise auch möglich, das Reinigungsflüssigkeitsreservoir höher als das Gefäß anzubringen, so dass die Reinigungsflüssigkeit allein aufgrund der Schwerkraft bei geöffnetem zweitem Ventil in den Innenraum fließt.The apparatus also includes a cleaning fluid reservoir for cleaning fluid and a second valve for switchably connecting the cleaning fluid reservoir to the drainage tube and transport means for transporting cleaning fluid from the cleaning fluid reservoir to the interior. The cleaning fluid reservoir can be designed, for example, as a container or as a supply system for ultrapure water, as is typically provided in clean rooms. The transport means may be a pump which ensures that the cleaning liquid in the first cleaning liquid reservoir is under pressure, so that the cleaning liquid can enter the interior. Alternatively, however, it is also possible, for example, to mount the cleaning liquid reservoir higher than the vessel, so that the cleaning liquid alone flows into the interior due to gravity when the second valve is open.

Die Vorrichtung ermöglicht, dass die Reinigungsflüssigkeit in das Gefäß nicht nur von oben eingebracht werden kann, sondern auch durch das Abflussrohr geleitet werden kann. Es mag auf einen ersten Blick ungewöhnlich erscheinen, dass Reinigungsflüssigkeit durch ein Abflussrohr geleitet wird. Es hat sich aber herausgestellt, dass die herkömmliche Reinigung mit Reinigungsflüssigkeit, beispielsweise mit Reinstwasser nur von einer Seite nicht ausreichend war, wenn höchste Anforderungen an Reinheit gestellt werden. Bei der herkömmlichen Reinigung erfolgt der Fluss der Reinigungsflüssigkeit nur in eine Richtung, so dass Spülvorgänge gleichartig erfolgen. Dagegen wird dadurch, dass auch Reinigungsflüssigkeit durch das Abflussrohr geleitet wird, ein Fluss erzeugt, dessen Richtung aus der Öffnung in den Innenraum zeigt. Damit können Depositionen z. B. Kolloide an Wänden und Kanten des Gefäßes besser entfernt werden.The device allows the cleaning liquid to be introduced into the vessel not only from above, but also to be passed through the drainage pipe. It may seem unusual at a first glance that cleaning fluid is passed through a drainpipe. However, it has been found that the conventional cleaning with cleaning fluid, for example with ultrapure water only from one side was not sufficient if the highest demands are made on purity. In the conventional cleaning, the flow of the cleaning liquid is only in one direction, so that flushing operations are similar. On the other hand, by that, too Cleaning fluid is passed through the drain pipe, a flow is generated, the direction of which shows from the opening into the interior. Thus, depositions z. B. colloids on walls and edges of the vessel are better removed.

Zudem kommt es oft auch zu Ablagerungen oder zu Konzentrationen von Verunreinigungen nahe der Öffnung in dem Zwischenraum zwischen Öffnung und Abflussrohr. Partikel aus diesen Ablagerungen diffundieren auch in den Innenraum, auch wenn die Hauptflussrichtung aus dem Innenraum in den Zwischenraum und nicht umgekehrt zeigt. Es empfiehlt sich damit auch, den ersten Flüssigkeitsbehälter jenseits des Abflussrohrs vorzusehen, um den Zwischenraum gründlich zu reinigen.In addition, deposits or concentrations of contaminants often occur near the opening in the space between the opening and the drainpipe. Particles from these deposits also diffuse into the interior, even if the main flow direction from the interior into the space and not vice versa. It is thus also advisable to provide the first liquid container beyond the drainpipe in order to thoroughly clean the gap.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Gefäß einen Außenraum zum Auffangen von Flüssigkeit, die aus dem Innenraum überläuft. Damit kann der Innenraum vollständig, dass heißt bis zum Überlaufen, durch Reinigungsflüssigkeit aus dem Reinigungsflüssigkeitsreservoir gereinigt werden. Damit können die Seitenwände des Innenraums bis zu ihrer oberen Kante gereinigt und geschützt werden, denn wenn man die Reinigungsflüssigkeit langsam weiterlaufen lässt, verhindert diese, dass von oben in den Behälter fallende Partikel die Flüssigkeit verschmutzen, da diese gleich heraus gespült werden.In a preferred embodiment, the vessel contains an exterior space for catching liquid overflowing from the interior. Thus, the interior can be completely cleaned, that is to say to overflow, by cleaning liquid from the cleaning liquid reservoir. Thus, the side walls of the interior can be cleaned and protected up to their upper edge, because if you let the cleaning liquid slowly continue to run, that prevents falling from the top of the container particles pollute the liquid, as they are rinsed out the same.

In einer Ausführungsform ist ein Ablaufkanal zwischen dem Außenraum und dem Abfluss vorgesehen, so dass Flüssigkeit, die, aus Innenraum kommend, überläuft, auch gleich abfließen kann.In one embodiment, a drainage channel between the outer space and the drain is provided so that liquid, which, coming from inside, overflows, can also run off the same.

In einer weiteren Ausführungsform enthält die Vorrichtung ein weiteres Reinigungsflüssigkeitsreservoir sowie eine Abgabevorrichtung für Flüssigkeit aus dem weiteren Reinigungsflüssigkeitsreservoir, wobei die Abgabevorrichtung derart oberhalb des Innenraums vorgesehen ist, dass Flüssigkeit aus der Abgabevorrichtung in den Innenraum fällt. Mit Hilfe der weiteren Reinigungsflüssigkeitsvorrichtung kann von oben gereinigt werden, so dass die Reinigungsvorgänge Flüssigkeitsbewegungen erzeugen, die unterschiedliche Richtungen haben.In a further embodiment, the device contains a further cleaning liquid reservoir and a liquid dispenser from the further cleaning liquid reservoir, the dispenser being provided above the interior such that liquid from the dispenser falls into the interior. With the aid of the further cleaning fluid device, it is possible to clean from above, so that the cleaning processes generate fluid movements that have different directions.

Eine Dosierflüssigkeitsabgabevorrichtung in der Vorrichtung dient zum Abgeben von zu mischender Flüssigkeit in den Innenraum des Gefäßes.A dosing liquid dispenser in the apparatus serves to dispense liquid to be mixed into the interior of the vessel.

Bevorzugt ist auch eine Abluft sowie eine Pumpe vorgesehen, wobei die Abluft mit dem Abflussrohr verbunden ist und die Pumpe zum Erzeugen eines Unterdruck derart vorgesehen ist, dass Flüssigkeitspartikel aus dem Innenraum in die Abluft gezogen werden. Damit kann ein Trocknungsvorgang unterstützt werden, so dass der Innenraum des Gefäßes vor einem neuen Dosiervorgang getrocknet wird.Preferably, an exhaust air and a pump is provided, wherein the exhaust air is connected to the drain pipe and the pump for generating a negative pressure is provided such that liquid particles are drawn from the interior into the exhaust air. Thus, a drying process can be supported, so that the interior of the vessel is dried before a new dosing.

Mit einem dritten Ventil zwischen der Abluft und dem Abflussrohr wird das Abflussrohr von dem Inneren der Abluft getrennt, wenn Flüssigkeit aus dem Abflussrohr nicht unbeabsichtigt in die Abluft fließen soll.With a third valve between the exhaust air and the drain pipe, the drain pipe is separated from the inside of the exhaust air when liquid from the drain pipe is not intended to flow unintentionally into the exhaust air.

Die Anmeldung betrifft auch eine Vorrichtung zum Mischen von Flüssigkeit, die folgendes aufweist:

– ein Gefäß mit einem Innenraum zur Aufnahme von Flüssigkeiten
– eine erste Dosierflüssigkeitsablassvorrichtung zum Injizieren von zu mischender Flüssigkeit in den Innenraum,

dadurch gekennzeichnet, dass die erste Dosierflüssigkeitsablassvorrichtung ein Endstück aufweist, das die Form einer Röhre hat, und dass die Ausrichtung der Röhre in einem Winkel von größer 5 Grad zur Senkrechten steht. Das Endstück kann auch als Spitze bezeichnet werden.The application also relates to a liquid mixing apparatus comprising:

- A vessel with an interior for holding liquids
A first metering liquid discharge device for injecting liquid to be mixed into the interior,

characterized in that the first dosing liquid discharge device has an end portion which is in the form of a tube, and in that the orientation of the tube is at an angle greater than 5 degrees to the vertical. The tail can also be referred to as a tip.

Mit dieser Vorrichtung wird beim Ablassen der Flüssigkeit eine Bewegung der abgelassenen Flüssigkeitsmengen bewirkt, die eine Geschwindigkeitskomponente in waagerechter Richtung aufweist. Die Bewegung erfolgt somit nicht nur senkrecht. Dadurch bewegt sich ein auftreffender Flüssigkeitstropfenstrahl von etwa 0,3 mm Durchmesser etwas seitlich, wodurch die Flüssigkeit, die sich bereits in dem Innenraum des Gefäßes befindet, auch in Bewegung versetzt wird; so dass die Flüssigkeit in dem Innenraum umgerührt wird.With this device, a movement of the discharged amounts of liquid is effected when draining the liquid having a velocity component in the horizontal direction. The movement is thus not only vertical. As a result, an impinging liquid droplet jet of about 0.3 mm diameter moves slightly laterally, whereby the liquid already in the interior of the vessel is also set in motion; so that the liquid is stirred in the interior.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert.The invention will be explained with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings.

1 zeigt eine Vorrichtung mit mehreren stationären Gefäßen zum Mischen von Flüssigkeiten. 1 shows a device with several stationary vessels for mixing liquids.

2 zeigt eines der stationären Gefäße aus 1 im Querschnitt. 2 shows one of the stationary vessels 1 in cross section.

3 zeigt eine Vorrichtung mit einem stationären Gefäß. 3 shows a device with a stationary vessel.

4 zeigt die Vorrichtung aus 3 während eines Befüllens des Gefäßes. 4 shows the device 3 during a filling of the vessel.

5 zeigt die Vorrichtung aus 3, allerdings während des Entleerens des Innenraums 3 des Gefäßes 2. 5 shows the device 3 , but during the emptying of the interior 3 of the vessel 2 ,

6 zeigt die Vorrichtung aus 3 während eines Spülvorgangs von oben. 6 shows the device 3 during a rinse from above.

7 zeigt die Vorrichtung aus 3 während eines Spülvorgangs von unten. 7 shows the device 3 during a rinse from below.

8 zeigt einen Gefäß-Innenraum mit einem Ende eines Rohres, das in dem Innenraum endet. 8th shows a vessel interior with one end of a tube ending in the interior.

1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Mischen von Flüssigkeiten, wobei die Vorrichtung 1 in einer Draufsicht gezeigt ist. Die Vorrichtung 1 enthält drei stationäre Gefäße 2, in denen jeweils Flüssigkeiten gemischt werden. Zudem enthält die Vorrichtung 1 einen Schwenkarm 8, an dem ein Rüssel 9 hängt. Der Schwenkarm 8 ist beweglich, so dass er über den Gefäßen 2 schwenken kann und, wenn er sich über einem der Gefäße 2 befindet, er stehenbleiben kann, um ein Ende des Rüssels 9 in jeweils eines der Gefäße zu tauchen. Oberhalb der Innenräume 3 sind Dosiervorrichtungen 6 vorgesehen, aus denen Flüssigkeit in den jeweiligen Innenraum 3 abgelassen wird. Der Rüssel 9 ist mit einem Schlauch 10 verbunden, so dass Flüssigkeit, die durch den Rüssel 9 eingesaugt wird, anschließend durch das Innere des Schlauchs 10 schließlich zum Ort der Bestimmung fließt. 1 shows a device 1 for mixing liquids, the device 1 is shown in a plan view. The device 1 contains three stationary vessels 2 in which liquids are mixed. In addition, the device contains 1 a swivel arm 8th on which a trunk 9 hangs. The swivel arm 8th is movable, so he over the vessels 2 can pivot and, if he is above one of the vessels 2 he can stop to put an end to the trunk 9 in each case to dive into one of the vessels. Above the interiors 3 are dosing devices 6 provided, from which liquid into the respective interior space 3 is drained. The trunk 9 is with a hose 10 connected so that fluid passing through the trunk 9 is sucked in, then through the interior of the tube 10 finally flows to the place of destination.

Jedes der Gefäße 2 enthält einen Innenraum 3, einen Außenraum 4, eine Zwischenwand 5 und eine Außenwand 7. Die Außenwand 7 und die Zwischenwand 5 verlaufen jeweils konzentrisch derart, dass die Zwischenwand 5 den Innenraum 3 vom Außenraum 4 trennt und die Außenwand 7 den Außenraum 4 umschließt. Es sind auch andere Bauarten insbesondere des Außenraums 4 möglich. Dieser kann beispielsweise rechteckig sein. Allerdings ist ein runder Außenraum 4 besonders gut zu fertigen. Der Innenraum 3 dient dazu, dass Flüssigkeiten in diese abgelassen werden. Durch Einstellen der Volumina der unterschiedlichen Flüssigkeiten wird das Mischungsverhältnis bestimmt.Each of the vessels 2 contains an interior 3 , an outdoor space 4 , a curtain wall 5 and an outer wall 7 , The outer wall 7 and the partition 5 each run concentrically such that the intermediate wall 5 the interior 3 from the outside space 4 separates and the outer wall 7 the outside space 4 encloses. There are also other types in particular of the exterior space 4 possible. This can be rectangular, for example. However, it is a round outdoor space 4 especially good to manufacture. The interior 3 serves to drain liquids into them. By adjusting the volumes of the different liquids, the mixing ratio is determined.

Insgesamt sind alle Kanten und Ecken abgerundet, wodurch es keine schlecht durchflossenen Räume gibt, die sich besonders zum Anlegen von Depositionen anlagern eignen.Overall, all edges and corners are rounded, so there are no poorly flowed spaces that are particularly suitable for applying Depositionen invest.

Als Material für die Bauteile der der Gefäße 2 kommen vor allem organische Materialen in Einsatz, die besonders glatte Oberflächen haben und besonders chemisch resistent, auch wenn sehr aggressive Materialen wie zum Beispiel Flusssäure auf sie einwirken, sind. Ein solches Material ist das unter dem Markennamen TFM^TM vertriebenen Polytetrafluorethylen (PTFE), das als Kopolymer den Modifier Perflourvinylesther (PPVE) aufweist. Dieses PTFE ist weich und lässt sich spanend bearbeiten.As material for the components of the vessels 2 Especially organic materials are used, which have particularly smooth surfaces and are particularly chemically resistant, even if very aggressive materials such as hydrofluoric acid act on them. One such material is the polytetrafluoroethylene (PTFE) marketed under the brand name TFM ^™ , which has as its copolymer the modifier Perflourvinylesther (PPVE). This PTFE is soft and can be machined.

Bei der Herstellung der Bauteile der Vorrichtung sollen die Bauteile nicht durch Werkzeugrückstände verschmutzt werden. Darum werden vorzugsweise Werkzeuge aus massivem Hartmetall verwendet. Massiv bedeutet, dass nicht nur die Spitzen der Werkzeuge aus Hartmetall sind, sondern der Großteil des Werkzeugs aus Hartmetall besteht. Es hat sich herausgestellt, dass bei Werkzeugen, bei denen lediglich die Spitzen aus Hartmetall sind und diese Spitzen mit dem übrigen Werkzeug verlötet sind, die Lötstellen die herzustellenden Bauteile kontaminieren. Aus dem selben Grund sind Diamantwerkzeuge nicht so gut geeignet, da auch diese Lötstellen zum Befestigen der Diamanten aufweisen.In the manufacture of the components of the device, the components should not be contaminated by tool residues. That is why tools made of solid carbide are preferably used. Solid means that not only the tips of the tools are made of tungsten carbide, but the majority of the tool is made of carbide. It has been found that in tools where only the tips are made of hard metal and these tips are soldered to the rest of the tool, the solder joints contaminate the components to be manufactured. For the same reason diamond tools are not so well suited, as they also have solder joints for fixing the diamonds.

2 zeigt einen Querschnitt durch eines der Gefäße 2. Die Zwischenwand 5 ist derart geformt, dass der Innenraum 3 nach unten konisch zuläuft. Mit anderen Worten, die Begrenzungswand des Innenraums 3 verläuft von oben nach unten nicht senkrecht, sondern unter einem Winkel von etwa 30° zur Senkrechten, derart, dass die Begrenzungswand sich nach unten verjüngt. Der Durchmesser des Innenraums 3 sinkt somit stetig von oben nach unten. Der Außenraum 4 ist von dem Innenraum 3 durch die Zwischenwand 5 getrennt, allerdings ist die Zwischenwand 5 niedriger als die Außenwand 7. Wenn der Innenraum 3 so voller Flüssigkeit ist, dass er überläuft, fließt ein Teil der Flüssigkeit in den Außenraum 4. 2 shows a cross section through one of the vessels 2 , The partition 5 is shaped so that the interior 3 tapered downwards. In other words, the boundary wall of the interior 3 is not perpendicular from top to bottom, but at an angle of about 30 ° to the vertical, such that the boundary wall tapers downwards. The diameter of the interior 3 thus sinks steadily from top to bottom. The outdoor space 4 is from the interior 3 through the partition 5 separated, however, is the intermediate wall 5 lower than the outer wall 7 , If the interior 3 so full of liquid that it overflows, part of the liquid flows into the outside space 4 ,

Der Innenraum 3 ist nach unten hin offen, wobei die dabei gebildete Öffnung 15 durch einen Stöpsel 14 verschießbar ist. Der Stöpsel 14 dient als Verschluss und ist dabei durch eine Aktor 13 hoch- und herunter bewegbar. Ist der Stöpsel 14 mit Hilfe der Aktors 13 in seine unterste Position gebracht, so ist die Öffnung 10 verschlossen. Wenn der Stöpsel 14 sich dagegen in einer oberen Position befindet, so ist die Öffnung 15 offen und dann fließt Flüssigkeit durch die Öffnung 15 in einen sich unter dem Innenraum 4 liegenden Zwischenraum 11. Der Zwischenraum 11 öffnet sich nach unten in einen Ablassschlauch 12, so dass, wenn der Stöpsel 14 gehoben ist, die Flüssigkeit durch den Zwischenraum 11 in den Ablassschlauch 12 abfließt. Der Außenraum enthält an seinem Boden ebenfalls eine Öffnung 16, an die ein Abflusskanalkanal 27 angeschlossen ist, so dass Flüssigkeit, die von oben in Außenraum 5 gelangt, nach unten in den Abflusskanal 27 abfließt.The interior 3 is open at the bottom, with the opening formed 15 through a plug 14 is pourable. The plug 14 serves as a closure and is characterized by an actuator 13 movable up and down. Is the plug 14 with the help of the actor 13 brought to its lowest position, so is the opening 10 locked. If the stopper 14 on the other hand, when in an upper position, the opening is 15 open and then liquid flows through the opening 15 in a below the interior 4 lying gap 11 , The gap 11 opens down into a drain hose 12 so if the stopper 14 lifted, the liquid through the gap 11 in the drain hose 12 flows. The exterior also contains an opening at its bottom 16 to which a drainage canal 27 is connected, leaving liquid from the top in exterior space 5 enters, down into the drainage channel 27 flows.

Zum Abdichten des Zwischenraums 11 vor der Umgebung im Bereich des sich bewegenden Aktors 13 ist eine Dichtung 31 vorgesehen. Für Dichtungen, zum Beispiel die Dichtung 13, kommt insbesondere ein Perflourelastomer in Frage wie es von der Firma Dupont unter dem Markennamen Kalrez^® vertrieben wird. Dieses Material scheint schon mit starken Säuren behandelt zu sein, so dass es mit Flusssäure nicht mehr reagiert.For sealing the gap 11 in front of the environment in the area of the moving actuator 13 is a seal 31 intended. For seals, for example the seal 13 In particular, a perflouromer is suitable as it is marketed by the company Dupont under the brand name Kalrez ^® . This material seems to be already treated with strong acids, so that it does not react with hydrofluoric acid.

3 zeigt ein Gefäß 2 mit weiteren, an das Gefäß 2 angeschlossenen Geräten. Bei diesen Geräten handelt es sich um ein erstes Ventil 23, ein zweites Ventil 22, ein drittes Ventil 21, eine Abluft 17, eine Pumpe 18, ein Vorratsbehälter 19 und einen Abflussbehälter 20. 3 zeigt zudem ein Rohr 24, durch unter Druck Stickstoffgas in das Gefäß 2 geleitet wird sowie zwei weitere Rohre 25 und 26, deren Funktion anhand der weiteren Figuren gezeigt werden wird. Der Gasstrahl aus dem Rohr 24 ist derart in das Gefäß 2 gerichtet, dass verbliebene Flüssigkeitstropfen in dem Gefäß 2 nach unten gedrückt werden, um durch die Öffnung 10 aus dem Innenraum 3 abzufließen. 3 shows a vessel 2 with others, to the vessel 2 connected devices. These devices are a first valve 23 , a second valve 22 , a third valve 21 , an exhaust air 17 , a pump 18 , a storage container 19 and one drain container 20 , 3 also shows a tube 24 , by pressurizing nitrogen gas into the vessel 2 and two more pipes 25 and 26 whose function will be shown with reference to the other figures. The gas jet from the pipe 24 is so in the vessel 2 directed, that remaining liquid drops in the vessel 2 pushed down to through the opening 10 from the interior 3 to drain.

Das dritte Ventil 21 ist zwischen dem Abflussrohr 12 und dem Eingang E der Pumpe 18 vorgesehen, der Ausgang A der Pumpe 18 ist mit der Abluft 17 verbunden. Das zweite Ventil 22 ist zwischen dem Abflussrohr 12 und dem Vorratsbehälter 19 vorgesehen. Das dritte Ventil 23 ist zwischen dem Abflussrohr 12 und dem Abflussbehälter geschaltet. Das erste, das zweite und das dritte Ventil haben jeweils zwei Schaltzustände, entweder sind sie offen oder geschlossen. In dem Zustand, der in 3 dargestellt wird, sind das erste Ventil 22 offen und das zweite Ventil 22 und das dritte Ventil 23 sind geschlossen.The third valve 21 is between the drainpipe 12 and the input E of the pump 18 provided, the output A of the pump 18 is with the exhaust air 17 connected. The second valve 22 is between the drainpipe 12 and the reservoir 19 intended. The third valve 23 is between the drainpipe 12 and the drain tank switched. The first, second and third valves each have two switching states, either open or closed. In the state in 3 is shown, are the first valve 22 open and the second valve 22 and the third valve 23 are closed.

In dem in 3 gezeigten Zustand ist der Stöpsel in einer oberen Posititon, dies bedeutet, dass die Öffnung 10 offen ist. Zudem ist die Pumpe 18 eingeschaltet, die daraufhin an ihrem Eingang einen Unterdruck an ihrem Ausgang A einen Überdruck erzeugt. Dies bewirkt, dass ein Sog entsteht, der das Gas aus dem Abflussrohr 12 und somit auch das noch im Inneren 3 des Gefäßes 2 befindliche Gas ansaugt, damit die Flüssigkeit beziehungsweise Flüssigkeitspartikel aus dem Inneren 3 durch den Zwischenraum 11, den Abflussrohr 12, das dritte Ventil 21 und die Pumpe 18 in die Abluft 17 entweicht beziehungsweise, entweichen. Mit Hilfe dieser Vorrichtung wird die Flüssigkeit aus dem Inneren 3 des Gefäßes 3 und aus dem Zwischenraum 11 entfernt, diese Bauteile werden somit getrocknet, damit zukünftig das Gefäß 2 neu zum Mischen verwendet werden kann und keine Fehler durch Restmengen verursacht werden.In the in 3 shown state is the plug in an upper position, this means that the opening 10 is open. In addition, the pump 18 switched on, which then generates at its input a negative pressure at its output A overpressure. This causes a suction to emerge that takes the gas out of the drainpipe 12 and therefore also inside 3 of the vessel 2 located gas sucks, so that the liquid or liquid particles from the interior 3 through the gap 11 , the drainpipe 12 , the third valve 21 and the pump 18 in the exhaust air 17 escapes or, escapes. With the help of this device, the liquid from the inside 3 of the vessel 3 and from the gap 11 removed, these components are thus dried, so that in future the vessel 2 can be reused for mixing and no errors are caused by residual amounts.

4 zeigt die Vorrichtung aus 3 während eines Befüllens des Gefäßes. In dieser Figur ist das Rohr 24 der Übersicht halber nicht dargestellt, obwohl sie Teil der Vorrichtung ist. Das Rohr 25 ist über ein viertes Ventil 28 mit einem hier nicht gezeigten Behältnis verbunden, in dem sich Flüssigkeit befindet, die zum Mischen in dem Gefäß genutzt wird. Dabei kann es sich zum Beispiel um eine hochaggressive Flüssigkeit wie Flusssäure handeln. 4 shows the device 3 during a filling of the vessel. In this figure is the tube 24 for clarity, although it is part of the device. The pipe 25 is over a fourth valve 28 connected to a container, not shown here, in which there is liquid, which is used for mixing in the vessel. This may, for example, be a highly aggressive liquid such as hydrofluoric acid.

Das Rohr 26 ist über ein fünftes Ventil 27 mit einem, in dieser Figur ebenfalls nicht gezeigten, Behälter für Reinstwasser verbunden. In diesem Zustand ist das vierte Ventil 28 offen und die restlichen Ventile 21, 22, 23 und 27 sind geschlossen. Somit fließt Flüssigkeit durch das Ventil 28 in das Innere 3 des Gefäßes 2. Wenn weitere Flüssigkeiten in das Gefäß 2 gefüllt werden soll, kann dies über das Rohr 25 oder weitere, hier nicht gezeigte Rohren erfolgen.The pipe 26 is about a fifth valve 27 with a, also not shown in this figure, container for ultrapure water connected. In this state, the fourth valve 28 open and the remaining valves 21 . 22 . 23 and 27 are closed. Thus, liquid flows through the valve 28 in the interior 3 of the vessel 2 , If more fluids enter the vessel 2 This can be filled through the pipe 25 or more, not shown here pipes.

Damit wird das Gefäß 3 mit diversen Flüssigkeiten gefüllt, wobei der Stöpsel 4 in der unteren Position bleibt, womit die Flüssigkeit nicht abfließt. Wenn alle Flüssigkeiten eingefüllt sind und der Mischvorgang abgeschlossen ist, wird der Rüssel 9 in das Innere 3 des Gefäßes 2 gesenkt, wonach Flüssigkeit durch den Rüssel 9 abgesaugt wird und durch diesen zu ihrem Bestimmungsort gebracht wird.This will be the vessel 3 filled with various liquids, with the stopper 4 remains in the lower position, so that the liquid does not drain. When all the liquids are filled and the mixing process is complete, the trunk becomes 9 in the interior 3 of the vessel 2 lowered, after which liquid through the trunk 9 is sucked and is brought by this to its destination.

5 zeigt die Vorrichtung aus 3, allerdings während des Entleerens des Innenraums 3 des Gefäßes 2. Dabei sind die Ventile 21, 22, 27 und 28 geschlossen, während das Ventil 23 offen steht. Zudem ist der Stöpsel 14 in einer oberen Position. Flüssigkeit fließt somit aus dem Innenraum 3 durch den Zwischenraum 11, durch den Abflussrohr 12 und das Ventil 23 in den Abflussbehälter 20. 5 shows the device 3 , but during the emptying of the interior 3 of the vessel 2 , Here are the valves 21 . 22 . 27 and 28 closed while the valve 23 is open. In addition, the plug is 14 in an upper position. Liquid thus flows out of the interior 3 through the gap 11 through the drainpipe 12 and the valve 23 in the drain tank 20 ,

6 zeigt die Vorrichtung aus 3 während eines ersten Spülvorgangs. Dabei wird destilliertes Wasser mit einem Druck von beispielsweise 1,2 bar bis 1,4 bar über ein hier nicht gezeigte Drosselventil und durch das Ventil 27 und das Rohr 26 in das Gefäß 2 abgelassen. Das destillierte Wasser fließt dann durch die Öffnung 10, den Zwischenraum 11, den Abflussrohr 12 und das Ventil 23 in den Ablassbehälter 20. Damit werden Rückstände der Mischung aus dem Innenraum entfernt. Das Gefäßseitige Ende des Rohrs 26 ist so geformt, dass das Wasser auch dorthin fließt, wo die Flüssigkeiten hin tropfen, was in einer der späteren Figuren gezeigt werden wird. 6 shows the device 3 during a first rinse. In this case, distilled water at a pressure of, for example, 1.2 bar to 1.4 bar via a throttle valve, not shown here and through the valve 27 and the pipe 26 into the vessel 2 drained. The distilled water then flows through the opening 10 , the gap 11 , the drainpipe 12 and the valve 23 in the drain tank 20 , This removes residues of the mixture from the interior. The vessel end of the tube 26 is shaped so that the water also flows to where the liquids drip, which will be shown in one of the later figures.

Nach dem ersten Spülvorgang kann noch eventuell im Zwischenraum befindliches Wasser durch die Pumpe 18 abgesaugt werden.After the first rinse, any water in the gap may still be through the pump 18 be sucked off.

7 zeigt die Vorrichtung aus 3 während eines zweiten Spülvorgangs. Bei diesem wird destilliertes Wasser aus dem Reinigungsflüssigkeitsreservoir 19 durch das Ventil 22, den Abflussrohr 12, den Zwischenraum 11 und die Öffnung 10 in den Innenraum 3 gedrückt, und zwar derart, dass das Wasser über die Zwischenwand 5 herüberläuft. Anschließend läuft das übergelaufene Wasser in den Kanal 17 und anschließend in den Abflussbehälter 20. Damit werden Verunreinigungen, zum Beispiel deponierte Kontaminationen, Kollodoide oder Partikel aus dem Zwischenraum 11 besser abgelöst, da das Wasser nicht nur in eine Richtung während des ersten Spülvorgangs, sondern auch in eine zweite, entgegengesetzte Richtung fließt. Außerdem werden auch bei vollständig offenem Stöpsel 14 alle Gefäßinnenflächen und Stöpseloberflächen benetzt. 7 shows the device 3 during a second rinse. In this distilled water from the cleaning fluid reservoir 19 through the valve 22 , the drainpipe 12 , the gap 11 and the opening 10 in the interior 3 pressed, in such a way that the water over the intermediate wall 5 over runs. Then the overflowed water runs into the canal 17 and then into the drain tank 20 , This contaminants, for example, deposited contaminants, collodides or particles from the gap 11 better detached, since the water flows not only in one direction during the first rinse, but also in a second, opposite direction. In addition, even when fully open stopper 14 wets all internal vessel surfaces and plug surfaces.

Es ist darum wichtig, dass das Ventil 23 vorgesehen ist, damit das Wasser aus dem Vorratsbehälter 19 in das Gefäß gedrückt werden kann und nicht direkt in den Abflussbehälter abfließt. Außerdem kann bei geschlossenem Ventil 23 die relativ teure Reinigungslösung bei geöffnetem ersten Ventil 14 über lange Zeit einwirken. Durch wiederholtes Öffnen und Schließen des Stöpsels kann die Reinigungsflüssigkeit bewegt werden, was Reinigungsvorgänge und Konditioniervorgänge unterstützt. Damit wird auch die Dekontamination des Zwischenraums verbessert.It is therefore important that the valve 23 is provided to allow the water from the reservoir 19 can be pressed into the vessel and does not drain directly into the drain. In addition, when the valve is closed 23 the relatively expensive cleaning solution with the first valve open 14 to act for a long time. Repeated opening and closing of the plug can move the cleaning fluid, which aids cleaning and conditioning operations. This also improves the decontamination of the gap.

8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Form eines Gefäß-Innenraums 3. Das Endstück 31 des Rohrs 25 hat die Form einer Röhre, wobei das Endstück 31 nicht senkrecht nach unten, sondern etwas nach innen zeigt. Wenn Flüssigkeit aus der Spitze abgelassen wird, fließt der sich ergebene Flüssigkeitsstrahl nicht senkrecht nach unten, sondern in einem spitzen Winkel zur Senkrechten s von zum Beispiel 10° gerichtet ist. Dadurch haben die auf die Oberfläche der Flüssigkeit auftreffenden Flüssigkeitstropfen beziehungsweise des Flüssigkeitsstrahls, von etwa 0,3 mm Durchmesser, auch eine Geschwindigkeitskomponente in waagerechter Richtung. Damit wird die Flüssigkeit umgerührt, was durch Flüssigkeits-Verwirbelung, die durch die eingeblasene Luft verursacht wird, unterstützt wird. 8th shows a further embodiment of the shape of a vessel interior 3 , The tail 31 of the pipe 25 has the shape of a tube, with the tail 31 not vertical down, but something pointing inwards. When liquid is discharged from the tip, the resulting liquid jet does not flow vertically downwards, but at an acute angle to the vertical s of, for example, 10 °. As a result, the liquid droplets or the liquid jet, of approximately 0.3 mm diameter, impinging on the surface of the liquid also have a velocity component in the horizontal direction. This agitates the liquid, which is aided by liquid turbulence caused by the injected air.

Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsformen. Es sind aber auch andere Ausführungsformen möglich. Zum Beispiel kann anstelle des Vorratsbehälters 19 ein Versorgungsnetz für ein Labor oder eine Fabrik vorgesehen werden.The exemplary embodiments show possible embodiments. However, other embodiments are possible. For example, instead of the reservoir 19 a supply network for a laboratory or a factory.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Vorrichtungcontraption
22: Gefäßvessel
33: Innenrauminner space
44: Außenraumouter space
55: Zwischenwandpartition
66: Dosiervorrichtungmetering
77: Außenwandouter wall
88th: Schwenkarmswivel arm
99: Rüsseltrunk
1010: Schlauchtube
1111: Zwischenraumgap
1212: Abflussrohrwaste pipe
1313: Aktoractuator
1414: Stöpselplug
1515: Öffnungopening
1616: Öffnungopening
1717: Abluftexhaust
1818: Pumpepump
1919: ReinigungsflüssigkeitsreservoirCleaning fluid reservoir
2020: Abflussbehälterdrain container
2121: VentilValve
2222: VentilValve
2323: VentilValve
2424: Rohrpipe
2525: Rohrpipe
2626: Rohrpipe
2727: Abflusskanalspillway
3030: DosierflüssigkeitsablassvorrichtungDosierflüssigkeitsablassvorrichtung
3131: Dichtungpoetry
190190: Reinigungsflüssigkeitcleaning fluid
260260: Endstücktail
310310: Rohrpipe

Claims

Contraption ( 1 ) for mixing liquids, comprising: - a vessel ( 2 ) with an interior ( 3 ), which at its lower end has an opening ( 15 ), which by means of a closure ( 14 ) is closable and can be opened, - a drain pipe ( 12 ), the interior of which with the opening ( 15 ), - an outflow ( 20 ) and a first valve ( 23 ) for switchably connecting the drain ( 20 ) with the drainpipe ( 12 ), - a cleaning fluid reservoir ( 19 ) for cleaning fluid ( 190 ) and a second valve ( 22 ) for switchably connecting the cleaning fluid reservoir ( 19 ) with the drainage pipe, - a transport means (p) for transporting cleaning liquid ( 190 ) from the cleaning fluid reservoir ( 19 ) to the interior ( 3 ).

Device according to claim 1, characterized in that the vessel has an external space ( 4 ) for collecting liquid from the interior ( 3 ) overflows.

Apparatus according to claim 2, characterized in that a flow channel ( 27 ) between the exterior space ( 4 ) and the outflow ( 20 ) is provided.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a further cleaning liquid reservoir and a dispenser for liquid from the further cleaning liquid reservoir is provided, wherein the dispensing device above the interior ( 3 ) is provided that liquid from the dispenser in the interior ( 3 ) falls.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one Dosierflüssigkeitsabgabevorrichtung is provided for dispensing of liquid to be mixed.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that an exhaust air device ( 17 ) and a pump ( 18 ) is provided, wherein the exhaust device ( 17 ) with the drainpipe ( 12 ) and the pump ( 18 ) is provided for generating a negative pressure such that liquid particles from the interior ( 3 ) in the exhaust air device ( 17 ) to be pulled.

Apparatus according to claim 6, characterized in that a third valve ( 21 ) between the exhaust air device ( 17 ) and the drainpipe ( 12 ) is provided.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the vessel is made of polytetrafluoroethylene, in particular of a copolymerized polytetrafluoroethylene.

Device according to one of claims 1 to 7, characterized by a seal ( 31 ) for sealing a gap, wherein the seal ( 31 ) is made of perfluoroelastomer.