DE1190437B

DE1190437B - Einrichtung zum Mischen von festen, insbesondere pulverfoermigen Stoffen mit Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE1190437B
Application number: DESCH24590A
Authority: DE
Inventors: Hans Schuster
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-08-19
Filing date: 1958-08-19
Publication date: 1965-04-08

Description

Einrichtung zum Mischen von festen, insbesondere pulverförmigen Stoffen mit Flüssigkeiten Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung zum Mischen von festen, insbesondere pulverförmigen Stoffen mit Flüssigkeiten, bestehend aus einem, die Flüssigkeit aufnehmenden Behälter, einem darin im wesentlichen vertikal angeordneten, mit Öffnungen versehenen, mit seinem unteren Teil in die Flüssigkeit hineinragenden Rohr und einer die Flüssigkeit in Bewegung versetzenden Mischpumpe.
Aufgabe der Erfindung ist es. eine Mischeinrichtung zu schaffen, mit der pulverförmiges, stark zum Verklumpen neigendes Mischgut bei hoher Strömungsgeschwindigkeit und starker Durchmischung der Flüssigkeit schnell und vollkommen beigemischt werden kann.
Es sind Mischeinrichtungen bekannt, bei denen propellerartige Umwälzorgane mit senkrecht im Mischbehälter angeordneten Zuführrohren zusam-- menwirken. Hierbei wurden schon Zuführrohre mit relativ großen Öffnungen vorgeschlagen, die z. B. zur Durchmischung von Faserstoffe enthaltender Flüssigkeit geignet sind. Hierbei sind geringe Umwälzgeschwindigkeiten ausreichend, da eine Verklumpung von beizumengendem Pulver nicht in Frage kommt.
Auch zum Beimischen von staubförmigem Gut zu Flüssigkeiten sind Mischeinrichtungen mit senkrecht angeordnetem Mischrohr bekanntgeworden, bei denen jedoch das Umwälzorgan nicht innerhalb des Mischrohres liegt, so daß nur geringe Strömungsgeschwindigkeiten im Mischrohr erreicht werden.
Die bekannten Einrichtungen sind zum Mischen von zum Verklumpen neigenden, pulverförmigen Stoffen mit Flüssigkeiten zur Herstellung von einwandfreien Suspensionen oder Lösungen nicht geeignet, da erfahrungsgemäß ein erheblicher Teil des pulverförmigen Stoffes in Wandnähe der Mischeinrichtung bei Berührung mit der Flüssigkeit sofort verklumpt. Derartige Klumpen lassen sich praktisch nicht mehr auflösen. So ist es beispielsweise bei der Herstellung von Getränken aus Produkten der Cola-Nuß sehr schwierig, das in pulverförmiger Form zur Verwendung kommende Cola-Erzeugnis mit Wasser so rasch zu mischen, daß eine Verklumpung des Pulvers einwandfrei unterbleibt. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Mischrohr in dem Behälter seitlich versetzt angeordnet ist und sein unteres Ende schräg nach unten zur Behältermitte hin abgewinkelt ist, wobei in dem abgewinkelten Rohrteil eine Rotationspumpe vorgesehen ist, die den Inhalt des Rohres absaugt und unter Verwirbelung in den Behälter drückt und die Öffnungen im Mischrohr mit am Rohrmantel angesetzten, schräg nach oben verlaufenden Rohrstutzen versehen sind.
Durch die erfindungsgemäße Kombination des senkrecht angeordneten Mischrohres, an dem sich eine Vielzahl von Einströmstutzen befinden, mit einer stark wirkenden, im unteren, abgewinkelten Teil des Rohres angeordneten Fördereinrichtung, ergibt sich eine so schnelle Vermischung des Pulvers mit der Flüssigkeit, daß eine Verklumpung einwandfrei vermieden wird. Diese Wirkung ergibt sich insbesondere durch die Vielzahl der in Strömungsrichtung schräg nach unten gerichteten Rohreinsätze an dem eigentlichen Mischrohr, welche ein Absetzen des einzumischenden Pulvers in der Nähe der Rohrwandung unterbinden. Das in die Flüssigkeit einzumischende Gut wird im mittleren Bereich des Mischrohres gehalten, in dem die Strömung besonders stark und turbulent ist.
Der durch den Einfülltrichter in das Rohr eingebrachte Feststoff wird bereits in dem Rohr sehr schnell und intensiv mit der Flüssigkeit vermischt.
Die Flüssigkeit tritt dabei durch die schräg angeordneten Rhrstutzen in das Rohr ein und wird durch die im unteren, abgewinkelten Bereich des Rohres angeordnete Fördereinrichtung stark beschleunigt. Es treten hierbei erfahrungsgemäß Strömungsgeschwindigkeiten in der Größenordnung von 10 m/Sek. und mehr auf.
Durch die schräge Ausbildung des unteren Rohrendes ergibt sich die Möglichkeit, eine stark wirksame, direkt mit dem Antriebsmotor gekuppelteRotationsmischpumpe vorzusehen. Durch die exzentrische Anordnung des Rohres im Behälter wird vor allem bei entsprechender Anordnung weiterer Mischpumpen eine gute Verwirbelung der mit festen Stoffen vermischten Flüssigkeit und eine Zirkulationsströmung dieser Flüssigkeit im Behälter erreicht. Diese Zirkulationsströmung vom Rohrende, das im unteren Teil des Behälters gelegen ist, nach oben begünstigt wiederum den Eintritt der Flüssigkeit durch die Öffnungen in das Rohr. Das Rohr muß dabei in einem gewissen Abstand von der Wandung des Behälters liegen, so daß ein entsprechender Zwischenraum zwischen Rohr und Wand verbleibt und auch auf der entsprechenden Seite des Rohres die Flüssigkeit in dieses eintreten kann.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Prinzip dargestellt.
Mit 1 ist der Behälter bezeichnet, der zur Aufnahme der Flüssigkeit dient und mit einem Deckel 2 versehen ist. In dem Behälter 1 ist ein senkrecht stehendes Rohr 3 angeordnet, das an seinem oberen Ende einen Einfülltrichter 4 besitzt, dessen Durchlaßöffnung kleiner ist als der Durchmesser des Rohres 3, um ein Anlegen des Pulvers an die Innenwand des Rohres zu vermeiden. Mit seinem unteren Ende ragt das Rohr 3 in die Flüssigkeit hinein. Dieses untere Ende 5 ist gegen die Mittelachse des Behälters 1 zu schräg nach unten verlaufend abgebogen. In diesem abgebogenen Rohrende 5 sind zwei Mischpumpenköpfe 6, 7 angeordnet, die durch einen außerhalb des Behälters 1 liegenden Motor 8 angetrieben werden. Die Antriebswelle 15 durchdringt den Mantel des Rohres 3 bei 11. Diese Öffnung 11 ist in ihrer Größe durch einen Schieber 18 veränderlich, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit im Rohr beeinflußt werden kann. Das Rohr 3 ist mit seitlichen Öffnungen 9 versehen, die reihenweise auf Mantellinien des Rohres 3 angeordnet sind. Wie ersichtlich, sind dabei die Öffnungen von benachbarten Rohrreihen in der Höhe zueinander versetzt. Die Öffnungen sind mit Rohrstutzen 10 versehen, die nach aufwärts verlaufen.
Durch diese Öffnungen tritt die Flüssigkeit aus dem Behälter in das Rohrinnere ein und wird durch die Pumpenköpfe 6, 7 zum unteren Ende des Rohres gesaugt und in das Behälterinnere zurückgefördert.
Das mit der Flüssigkeit zu vermischende oder in dieser zu lösende Pulver wird durch den Einfülltrichter 4 in das Rohr 3 eingeführt und durch die Flüssigkeitsströmung in dem Rohr 3 unter Verwirbelung mitgerissen. Da das Rohr 3 verhältnismäßig engen Querschnitt besitzt, treten in diesem relativ hohe Geschwindigkeiten auf, wodurch eine rasche und intensive Vermischung bzw. Lösung der eingebrachten festen Stoffe mit der Flüssigkeit erreicht wird.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Rohr 3 im Behälterl seitlich versetzt und sind im Behälter zwei weitere Mischpumpen 12, 13 vorgesehen. Durch diese Anordnung wird eine intensive Verwirbelung der Flüssigkeit und der darin gelösten bzw. suspendierten festen Stoffe erreicht und gleichzeitig eine Strömung vom Auslaß des Rohres 3 nach oben in Richtung auf die Einlaßöffnungen 9 hin erzeugt. Durch diese kreisende Strömungsbewegung wird das Ansaugen der Flüssigkeit durch die Öffnungen 9 in das Rohrinnere begünstigt. Am tiefsten Punkt des Behälters 1 ist eine verschließbare Auslaßöffnungl4 vorgesehen. Der niedrigste Füllstand ist mit 16, der höchste mit 17 bezeichnet.

Claims

Patentansprüche: 1. Einrichtung zum Mischen von festen, insbesondere pulverförmigen Stoffen mit Flüssigkeiten bestehend aus einem die Flüssigkeit aufnehmenden Behälter, einem darin im wesentlichen vertikal angeordneten, mit Öffnungen versehenen, mit seinem unteren Teil in die Flüssigkeit hineinragenden Rohr und einer die Flüssigkeit in Bewegung versetzenden Mischpumpe, d a d u r c h gekennzeichnet, daß das Rohr (3) in dem Behälter (1) seitlich versetzt angeordnet ist und sein unteres Ende (5) schräg nach unten zur Behältermitte hin abgewinkelt ist, wobei in dem abgewinkelten Rohrteil (5) eine Rotationspumpe (6, 7) vorgesehen ist, die den Inhalt des Rohres (3) absaugt und unter Verwirbelung in den Behälter (1) drückt, daß die Öffnungen (9) mit am Rohrmantel angesetzten, schräg nach oben verlaufenden Rohrstutzen (10) versehen sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Rohr (3) vorgesehenen Öffnungen (9) in Längsrichtung des Rohres reihenweise angeordnet und die Reihen auf dem Umfang verteilt sind.
3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (9) benachbarter Reihen zueinander an der Höhe versetzt sind.
4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Rohres (3) als Einfülltrichter (4) für den festen Stoff ausgebildet ist.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend der Größe des Behälters (1) eine oder mehrere den Behälterinhalt verwirbelnde und in Zirkulation versetzende Mischpumpen (12, 13) vorgesehen sind. ~~~~~~~ In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 143 757, 727 315, 845 442; österreichische Patentschrift Nr. 195 401; USA.-Patentschrift Nr. 1 268601.

In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1050 174.