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Mischvorrichtung mit spiegelbildlich angeordneten propellerartigen
Rührflügeln als Rotor Es sind bereits Mischvorrichtungen zum Mischen von zwei oder
mehr Flüssigkeiten und von einer Flüssigkeit mit einem Gas zur Herstellung von Suspensionen
und Emulsionen und zum Homogenisieren derartiger Gemische bekannt, welche einen
Behälter besitzen, in welchem eine umlaufende Welle angeordnet ist, die einen propellerartigen
Flügel trägt. Es ist ferner bekannt, bei einer solchen Mischvorrichtung auf der
Welle zwei propellerartige Flügel oder zwei Gruppen von solchen Flügeln anzuordnen,
wobei die beiden Flügel oder Gruppen von Flügeln in entgegengesetzter Richtung arbeiten,
um im Behälter eine intensive Umwälzung des Mischgutes zu bewirlçen. Die vorliegende
Erfindung bezweckt, die Mischleistung einer solchen Mischvorrichtung weiter zu verbessern.
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Gegenstand der Erfindung ist eine- Mischvorrichtung, bestehend aus
einer senkrecht in'einem Behälter koaxial umlaufenden Welle mit mindestens zwei
in geringem axialem Abstand vöneinänder spiegelbildlich angeordneten propellerartigen
Rührflügeln als Rotor, welche gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß
die benachbarten, radial' verlaufenden Kanten der Blätter der beiden Flügel zueinander
parallel sind und zur Welle senkrecht stehen, die Flügel im Querschnitt derart entgegengesetzt
gekrümmt sind, daß der Spalt zwischen ihnen sich entgegen der Drehrichtung des Rotors
erweitert und auf beiden Seiten des Rotors an der Wand des Behälters je mindestens
zwei entgegengesetzt gleich wie die ihnen benachbarten'Blätter der Flügel des Rotors
gekrümmte Schaufeln fest angeordnet sind, deren gegen den Rotor zu liegende Kanten
im gleiches Winkel zur Welle gerichtet sind wie die ihnen benachbarten Kanten der
Blätter der Flügel des Rotors.
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Wie Versuche ergeben haben, läßt sich mit einer solchen Mischvorrichtung
eine 'erheblich günstigere Wirkung erzielen als mit den bis dahin für diese Zwecke
verwendeten Mischvorrichtungen.
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Diese Mischvorrichtung kann auch als Durchlaufmischer ausgebildet
sein und an Stelle eines Behälters ein rohrförmiges Gehäuse besitzen, durch welches
die zu mischenden Medien oder das zu homogenisierende Gemisch hindurchgeleitet werden.
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In der Zeichnung sind zwei beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen axialen Schnitt durch die erste Ausführungsform
der Mischvorrichtung, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig.
3 eine Seitenansicht des Rotors der Mischvorrichtung nach Fig. 1 und 2 mit den feststehenden
Schaufeln seines Behälters, Fig. 4 einen axialen Schnitt durch die zweite Ausführungsform
der Mischvorrichtung,
Fig. 5 einen Schnitt -nach der Linie V-V in Fig. 4 und Fig.
6 eine Seitenansicht des Rotors der Mischvorrichtung nach Fig. 4 und 5 mit den feststehenden
Schaufeln seines rohrförmigen Gehäuses.
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Die in Fig. 1 bis 3 dargestellte Mischvorri-chtung ist in einen zylindrischen
Behälter 1 eingebaut, in welchem eine Welle2, die in in der Zeichnung nicht dargestellten
Lagern gelagert ist und durch in der Zeichnung nicht dargestellte Mittel; vorzugsweise
einen Elektromotor, angetrieben wird; koaxial angeordne ist. Auf der Welle 2 sitzt
ein Rotor, welcher aus zwei spiegelbildlich gleich ausgebildeten zweiblättrigen
Flügeln 3 und 4 besteht, welche in geringem axialem Abstand fest auf der Welle 2
angeordnet sind und deren in Achsrichtung gekrümmte Blätter eine Hohlschaufel bilden.
Zwischen den benachbarten, zueinander parallelen und zur Welle 2 senkrecht stehenden,
radial verlaufenden Kanten 3' bzw. 4' der Blätter der Flügel 3 und 4, welche im
Sinne der Drehrichtung vorn liegen, ist ein schmaler, sich nach hinter erweiternder
Zwischenraum 5 gewahrt. An der Wand des Behälters 1 sind unterhalb und oberhalb
des Rotors zwei einander diametral gegenüberliegende, entgegengesetzt gleich wie
die Blätter des Flügels 3 gekrümmte Schaufeln 6 und 7 bzw. 8 und 9 fest angeordnet,
welche von außen, d. h. von der Wand des Behälters 1 nach innen, eine Hohlschaufel
bilden, derart, daß ihre gegen den Flügel 3 bzw. 4 zu liegenden Kanten im gleichen
Winkel zur Welle 2 gerichtet sind wie die
unteren Kanten der Blätter
des Flügels 3 bzw. 4.
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Oberhalb der feststehenden Schaufeln 8 und 9 ist an der Wand des Gehäuses
1 je ein schräg nach innen gerichtetes Leitblech 10 bzw. 11 angeordnet.
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Das Mischgut oder das zu homogenisierende Gemisch wird in den Behälter
1 eingebracht. Wird nun die Welle 2 mit den Flügelblättern als Rotor in Drehung
versetzt, so wird das Mischgut durch die sich drehenden Flügel 3 und 4 im Zusammenwirken
mit den feststehenden Schaufeln 6 und 7, 8 und 9 innig gemischt. Durch die besondere
Hohlschaufelform der Blätter der Flügel 3 und 4 sowie der feststehenden Schaufeln
6, 7 und 8, 9 wird das Mischgut zum Teil entgegen der Zentrifugalkraft in die Mitte
des Behälters 1 gedrängt, wobei der sich nach hinten erweiternde Spalt 5 das Mischgut
auseinanderreißt und als Druckausgleich wirkt. Dadurch entsteht im Bereich des Rotors
eine sehr starke Turbulenz, welche eine außerordentlich wirksame Durchmischung des
Mischgutes herbeiführt. Die Leitbleche 10 und 11 lenken das Mischgut ebenfalls nach
innen, so daß oberhalb dieser Leitbleche 10 und 11 ein ausgeglichenes Flüssigkeitsniveau
sich einstellt.
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Die in Fig. 4 bis 6 dargestellte Mischvorrichtung dient als Durchlaufmischer.
Ihre Einzelteile sind in genau gleicher Weise ausgebildet, wobei lediglich an Stelle
des Mischgefäßes 1 ein rohrförmiges Gehäuse 1 vorgesehen ist, durch welches das
Mischgut oder das zu homogenisierende Gemisch hindur,chgeleitet wird.
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Ferner sind bei dieser Ausführungsform der Mischeinrichtung zwei je
aus Flügeln 3 und 4 bestehende Rotoren vorgesehen, die um 900 versetzt angeordnet
sind. An der Wand des Gehäuses 1 sind unterhalb des unteren Rotors die Schaufeln
6 und 7 und oberhalb des oberen Rotors die Schaufeln 8 und 9 sowie die Leitbleche
10 und 11 fest angeordnet. Zwischen den beiden Rotoren sind, einander diametral
gegenüberliegend, an der Wand des Gehäuses 1 zwei Schaufelpaare 12, 13 und 14, 15
fest angeordnet. Die Schaufeln 12 und 13 bzw. 14 und 15 sind entgegengesetzt gleichgekrümmt
wie die ihnen zunächst liegenden Schaufeln 6 und 8 bzw. 7 und 9 und bilden ebenfalls
Hohlschaufeln. Durch diese Verdoppelung der Rotoren sowie der an der Gehäusewand
fest angeordneten Schaufeln wird die Mischleistung des Durchlaufmischers erheblich
gesteigert.
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Es können auch mehr als zwei Flügelpaare auf der Welle vorgesehen
sein, wobei zwischen zwei Flügelpaaren je zwei feststehende Schaufelpaare vorzusehen
sind. Ferner können an Stelle je zweier einander diametral gegenüberliegender, feststehender
Schaufeln mehr solcher Schaufeln am Umfang des Gehäuses verteilt vorgesehen sein,
wie an Stelle von zweiblättrigen Flügelpaaren auch mehrblättrige Flügelpaare als
Rotore vorgesehen sein können.
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Ein wesentlicher Vorteil der beschriebenen Mischvorrichtungen ist,
daß sie gegenüber anderen für diese Zwecke verwendeten Mischern mit relativ kleiner
Drehzahl betrieben werden können.
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Die an der Wand des Gehäuses fest angeordneten Schaufeln können als
Hohlkörper zum Hindurchleiten einer Kühl- oder Heizflüssigkeit ausgebildet sein.
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Auch die Blätter der Flügel des Rotors können als Hohlkörper zum Hindurchleiten
einer Kühl- oder Heizfliissigkeit eingerichtet sein, wobei für die Zufuhr und die
Abfuhr der Kühl- oder Heizflüssigkeit Bohrungen in der Welle vorzusehen sind.
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PATENTASSPCHE: 1. Mischvorrichtung, bestehend aus einer senkrecht
in einem Behälter koaxial umlaufenden Welle mit mindestens zwei in geringem axialem
Abstand voneinander spiegelbildlich angeordneten propellerartigen Rührflügeln als
Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten, radial verlaufenden Kanten
(3', 4') der Blätter der beiden Flügel (3, 4) zueinander parallel sind und zur Welle
senkrecht stehen, die Flügel im Querschnitt derart entgegengesetzt gekrümmt sind,
daß der Spalt zwischen ihnen sich entgegen der Drehrichtung des Rotors erweitert
und auf beiden Seiten des Rotors an der Wand des Behälters (1) je mindestens zwei
entgegengesetzt gleich wie die ihnen benachbarten Blätter der Flügel (3, 4) des
Rotors gekrümmte Schaufeln(6,7 und 8, 9) fest angeordnet sind, deren gegen den Rotor
zu liegende Kanten im gleichen Winkel zur Welle (2) gerichtet sind wie die ihnen
benachbarten Kanten der Blätter der Flügel (3, 4) des Rotors.