DE1557063B1 - Continuous laminar mixer for viscous, especially highly viscous media - Google Patents
Continuous laminar mixer for viscous, especially highly viscous mediaInfo
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Description
)ie Erfindung betrifft einen kontinuierlichen Laiarmischer für viskose, insbesondere hochviskose dien, mit beweglichen, angetriebenen Mischelciten, bei dem zumindest ein Durchflußkanäle bestimmter Länge aufweisendes Mischelement zwischen zwei in Durchflußrichtung des Mediums hintereinander angeordneten Kammern eines Mischergehäuses längs einer gehäusefesten, die Kammern trenmndenThe invention relates to a continuous lay mixer for viscous, especially highly viscous media, with movable, driven mixing elements, in which at least one mixing element having flow channels of a certain length between two chambers of a mixer housing arranged one behind the other in the direction of flow of the medium along a fixed to the housing, separating the chambers
gelochten Wand bewegbar ist, dessen Durchflußkanäle unter Ausbildung einzelner Durchtrittsquerschnitte mit Löchern der gelochten Wand zeitweilig überdeckbar sind.perforated wall is movable, the flow channels with the formation of individual passage cross-sections can be temporarily covered with holes in the perforated wall.
Unter kontinuierlichen Laminarmischera sindUnder continuous laminar mixers are
ίο Mischvorrichtungen für fließfähige Medien zu verstehen, die bei stetigem Durchfluß mischen und deren Mischwirkung unter im wesentlichen laminaren Strömungsverhältnissen geschieht Sie finden insbesondere dann Verwendung, wenn es beispielsweise bei hochviskosen Medien nicht mehr möglich ist, Turbulenz zu erzeugen und deren Mischwirkung auszunutzen. Ihre Aufgabe besteht darin, mischbare Flüssigkeiten miteinander zu vermischen, Schwebstoffe, z. B. Pigmente, in fließfähigen Medien gleichmäßig zu verteilen oder in einem Mediumsstrom vorhandene Inhomogenitäten auszugleichen.ίο understand mixing devices for flowable media, which mix with steady flow and their mixing effect under essentially laminar Flow conditions happens you will find use in particular when it happens, for example In the case of highly viscous media, it is no longer possible to generate turbulence and utilize its mixing effect. Their job is to mix miscible liquids, suspended matter, z. B. Pigments to distribute evenly in flowable media or existing in a medium flow Compensate for inhomogeneities.
Die Aufgabe, Inhomogenitäten der für das Fließen und die Verarbeitbarkeit maßgebenden Materialeigenschaften — beispielsweise hinsichtlich der Zähigkeit oder der viskoelastischen Eigenschaften — eines Mediumstromes auszugleichen, stellt sich insbesondere dann, wenn solche Inhomogenitäten den Ablauf des Verarbeitungsprozesses oder die Güte eines Endproduktes beeinträchtigen können. So wirken sichThe task of identifying inhomogeneities in the material properties that are decisive for flow and processability - for example in terms of toughness or viscoelastic properties - one To compensate for the medium flow occurs in particular when such inhomogeneities occur the manufacturing process or the quality of an end product. So act
z. B. Inhomogenitäten des Mediumsstromes besonders ungünstig aus, wenn das daraus hergestellte Endprodukt sehr geringe Querabmessungen aufweist, wie es etwa beim Fadenspinnen oder Folienziehen der Fall ist.z. B. Inhomogeneities in the medium flow are particularly unfavorable when the resulting End product has very small transverse dimensions, as is the case with thread spinning or film drawing the case is.
Diese Schwierigkeiten treten insbesondere bei der Verarbeitung von Polymerenschmelzen zu Fäden oder Folien auf. weil sich wegen der honen Temperatur dieser Set -lelzen neben Inhomogenitäten, die vom Ausgangsmaterial herrühren oder auf statistisehen Schwankungen beruhen, noch temperatur- und verweilzeitabhängige Inhomogenitäten einstellen. Die temperaturabhängigen Inhomogenitäten entstehen wegen der Temperaturabhängigkeit der Materialeigenschaften und der insbesondere bei hoher Schmelztemperatur vorhandenen praktischen Schwierigkeit, überall in der die Schmelze enthaltenen Apparatur eine gleichförmige Temperatur einzuhalten. Auf der anderen Seite ist aber auch in um so stärkerem Maße, je höher die Temperatur einer PolymerenschmeLe ist, deren molekularer Aufbau mit der Zeit zunehmenden Veränderungen infolge thermischer Degradation oder Vernetzung unterworfen. Da es praktisch nicht zu vermeiden ist, daß verschiedene Teile einer solchen Schmelze verschieden lange in der zugeordneten Apparatur verweilen und daher auch den Veränderungen verschieden lange ausgesetzt sind, treten die erwähnten verweilzeitabhängigen Inhomogenitäten auf.These difficulties occur in particular when processing polymer melts into threads or foils on. because because of the high temperature of these sets, in addition to inhomogeneities, the originate from the starting material or are based on statistical fluctuations, nor temperature and Set dwell time-dependent inhomogeneities. The temperature-dependent inhomogeneities arise because of the temperature dependence of the material properties and especially at high melting temperatures existing practical difficulty everywhere in the apparatus containing the melt maintain a uniform temperature. On the other hand, however, the greater the extent to which the higher the temperature of a polymer melt, the molecular structure of which increases over time Subject to changes as a result of thermal degradation or crosslinking. As it is practical it is unavoidable that different parts of such a melt have different lengths of time in the associated Equipment linger and are therefore exposed to the changes for different lengths of time, the dwell time-dependent inhomogeneities mentioned occur.
Die erwähnten Inhomogenitäten bestehen vorwiepnd in stetigen Änderungen der Materialeigenschaften über den Strömungsquerschnitt, wobei sich sowohl an den den Mediumsstrom begrenzenden Wänden als auch dazwischen Extremwerte der Materialeigenschaften einstellen können. Dies ergibt sich im Falle der temperaturabhängigen Inhomogenitäten aus der Temperaturverteilung in strömenden Medien bei variabler Wandtemperatur und im Falle der verweilzeitabhängigen Inhomogenitäten aus der vom WertThe aforementioned inhomogeneities predominantly exist in constant changes in the material properties over the flow cross-section, with both on the walls delimiting the medium flow as well as extreme values of the material properties in between can adjust. This results in the case of temperature-dependent inhomogeneities the temperature distribution in flowing media with variable wall temperature and in the case of the residence time-dependent Inhomogeneities from the value
Null an den Wänden der Leitungen zu einem Maxirnum im Mediumsstrom ansteigenden Verteilung der Mediumsgeschwindigkeit. Diese über den Strömungsquerschnitt verteilten sogenannten Querinhomogenitäten sind in Strömungsrichtung nur schwach veränderlich und im wesentlichen stationär. Sie wirken sich beispielsweise beim Schmelzspinnen in unterschiedlichem Titer der aus verschiedenen Löchern einer Spinndüse austretenden Fäden aus.Zero on the walls of the lines to a maximum in the medium flow increasing distribution the medium speed. These so-called transverse homogeneities distributed over the flow cross-section are only slightly variable in the direction of flow and are essentially stationary. they seem for example in melt spinning in different titers from different holes threads emerging from a spinneret.
Abgesehen davon können gerade bei einer Polymerenschmelze durch besonders starke Degradation oder Vernetzung an Stellen stark überhöhter Temperatur oder stagnierender Strömung auch klumpenförmige temperatur- und verweilzeitabhängige Inhomogenitäten auftreten, die dann z. B. zu unregelmäßig auftretenden »Knötchen« in ausgesponnenen Fäden oder »Fischaugen« in ausgezogenen Folien führen. Bei der Verarbeitung solcher Polymerenschmelzen ist es daher erforderlich, die in dem Mediumsstrom auftretenden Inhomogenitäten stetig auszugleichen, wobei, allein schon um Gleichförmigkeit der Strömung und damit Kontinuität des Verarbeitungsprozesses zu gewährleisten, nur eine kontinuierhche Mischung in Frage kommt, abgesehen davon, daß bei einer diskontinuierlichen Mischung temperatür- und verweilzeitabhangige Inhomogenitäten periodisch immer neu entstehen wurden. Da solche Polymerenschmelzen eine extrem hohe Zähigkeit aufweisen, ist zum Ausgleich der Inhomogenität ein Laminarmischer erforderlichApart from that, especially in the case of a polymer melt, particularly strong degradation can occur or cross-linking at points of greatly increased temperature or stagnant flow, also lumpy temperature and residence time-dependent inhomogeneities occur, which then z. B. too irregular occurring "nodules" in spun threads or "fish eyes" in drawn films to lead. When processing such polymer melts, it is therefore necessary to have those in the medium flow to steadily compensate for any inhomogeneities that occur, with just about uniformity to ensure the flow and thus continuity of the manufacturing process, only a continuous Mixing is possible, apart from the fact that, in the case of a discontinuous mixture, temperature-natural and dwell time-dependent inhomogeneities periodically were always created anew. Since such polymer melts have an extremely high toughness, is a laminar mixer to compensate for the inhomogeneity necessary
Die bei der Verarbeitung von Polymerenschmelzen auftretenden Schwierigkeiten ergeben ein typisches Bespiel fur Einsatzgebiete eines kontinuierlichen Laminarmischers, die wegen Art und Starke zu beseitigender Inhomogenitäten besondere Anfordert«·.-gen an die Mischwirkung des Mischers stellen Aber auch bei den anderen eingangs erwähnten Aufgaben ein«!kontinuierlichen Laminarrmschers und aucn bei der Bearbeitung anderer hochviskoser Medien z.B.Those involved in the processing of polymer melts occurring difficulties result in a typical example for areas of application of a continuous Laminar mixer, which has to be eliminated because of its type and strength Inhomogeneities special requirements «·.-Gen but also with the other tasks mentioned at the beginning a continuous laminar flow and also at the processing of other highly viscous media e.g.
Schwiengkeiten auf. .. - r . T .Difficulties on. .. - r . T.
Bekannte Ausführungen kontinuierlicher Laminarascher bemhen hauptsächlich darauf, daß sich eine kontinuierliche Verformung denn einem Mediumsstrom enthaltenen Inhomogenitäten und damit dessen Homogenisierung durch Scherung des Mediumsstromes erzielen laßt, d. h. dadurch, daß länss Durchnußstrecken geyser Länge starke Geschwindigkeit*- dem durch eine Anzahl koaxial zueinander auf einer Antriebswelle angeordneter, jeweils entgegengesetzt gekrümmte Flügel aufweisender Rotoren eine rotierende Bewegung in dem von einem zylindrischen Ge-Known designs of continuous laminar ashtrays mainly try to get a continuous deformation because a medium flow contained inhomogeneities and thus its Let homogenization be achieved by shearing the medium flow, d. H. by the fact that länss run through geyser length high speed * - which are arranged by a number coaxially to one another on a drive shaft, in each case opposite curved blades having rotors a rotating movement in the area of a cylindrical
häuse begrenzten Strömungsquerschnitt erzeugt wird.housing limited flow cross-section is generated.
Der Nachteil dieser bekannten LaminarmischerThe disadvantage of this known laminar mixer
besteht jedoch grundsätzlich darin, daß — abgesehenbasically consists in the fact that - apart
davon, daß bei einigen dieser Geräte die erzielbarefrom the fact that with some of these devices the achievable
Mischwirkung nicht ausreicht — sich verhältnismäßigMixing effect is not sufficient - it is proportionate
ίο große Mischvorrichtungen ergeben, wenn der mit der Scherung zusammenhängende Druckabfall nicht zu groß werden soll. Tatsächlich darf nämlich der von dem Mischer hervorgerufene Druckabfall einen verhältnismäßig geringen Wert nicht überschreiten, wennίο large mixing devices result if the one with the Shear-related pressure drop should not be too large. In fact, the from the pressure drop caused by the mixer does not exceed a relatively low value if
die Förderung beispielsweise einer Polymerenschmelze und deren Verarbeitungsprozeß nicht beeinträchtigt werden sollen. Auch lassen die zur Verarbeitung einer solchen Polymerenschmelze dienenden Apparaturen nur wenig Raum für einen Mischer,the promotion of, for example, a polymer melt and its processing not impaired should be. Also leave those used for processing such a polymer melt Apparatus only little space for a mixer,
während die die Mischzeit im Interesse kurzer Verweilzeiten der Schmelze und damit der Homogenität des Mediumsstromes beschränkt werden muß, was bedeutet, daß der Mischer über kleine Abmessungen verfügen soll. Darüber hinaus werden bei den be-while the mixing time in the interest of short residence times of the melt and thus homogeneity the medium flow must be limited, which means that the mixer has small dimensions should have. In addition, the
kannten Mischern vorhandene Querinhomogenitäten des Mediumstromes, wenn überhaupt, nur unzureichend ausgeglichen.knew mixers existing transverse homogeneity of the medium flow, if at all, only inadequately balanced.
Man hat auch schon daran gedacht, etwa die als Zahnradpumpen ausgebildeten Spinnpumpen auchIt has also been thought of, for example the spinning pumps designed as gear pumps
zur kontinuierlichen Homogenisierung der von ihnen geförderten polymeren Spinnflüssigkeit heranzuziehen, doch ist die Mischwirkung einer Zahnradpumpe gewöhnlich äußerst gering. Zur Erhöhung der Mischwirkung wurden daher schon mehrere Zahnradpum-to be used for the continuous homogenization of the polymeric spinning liquid they convey, however, the mixing effect of a gear pump is usually extremely small. To increase the mixing effect therefore several gear pumps have
pen miteinander kombiniert (britische Patentschrift 926 799), doch ist der damit verbundene Aufwand verhältnismäßig groß, während die erzielbare Homogenität nicht allen Anforderungen gerecht wird. Außerdem ist es bekannt (USA.-Patentschriftpen combined (British Patent 926 799), but the effort involved is relatively large, while the achievable homogeneity does not meet all requirements. It is also known (U.S. Patent
2 917 291), bei einem kontinuierlichen Laminarmischer m einem zylindrischen Gehäuse eine Anzahl
kreisrunder, fest mit der Gehäuseinnenwandung veroundener Lochscheiben vorzusehen, die jeweils mit
ebenfalls kreisrunden Lochscheiben abwechseln, welcne aut einer zu dem Gehäuse koaxialen
den Antriebswelle sitzen. Die umlaufenden2 917 291), in the case of a continuous laminar mixer in a cylindrical housing, a number of circular perforated disks fixed to the inner wall of the housing are to be provided, which alternate with circular perforated disks, which are coaxial with the housing
the drive shaft. The circulating
scheiben * slices *
zwischenbetween
wurde ein Laminarmischer schon in der Weise aufgebaut, daß der Mediumsstrom durch einen Spalt dena laminar mixer has already been set up in such a way that that the medium flow through a gap
Cleereeman und T.Alfrey, Jr. in der Zeitschrift
»SPE Transactions«, Juli 1963, S. 192 bis 199). Auch ist es bekannt (britische Patentschrift 893 059).
eine rotierende Bewegung im Strömungsquerschni t zu erzeugen oder Kombinationen solcher Verfahren
zu verwinden, wie auch schon zur Erzielung noch wirkungsvollerer Scherverformung beispielsweise
Widersiandskörper in den Strömun|squerschnitt eingebaut
oder überströmungsoffnungen zwischen den
Gängen eines als beweglich oder unbeweglich angeordnete
Schraubenspindel ausgebildeten Drallerzfugers vorgesehen wurden. Auf der Ausnutzung der
Scherwirkung beruht auch ein anderer bekannter Laminarmischer (USA.-Patentschrift 2840356), bei
dung"dnSSr
^deckbar SCleereeman and T. Alfrey, Jr. in SPE Transactions, July 1963, pp. 192-199). It is also known (British patent specification 893 059). To generate a rotating movement in the flow cross-section or to twist combinations of such processes, as has already been done to achieve even more effective shear deformation, for example, resistance bodies built into the flow cross-section or overflow openings between the passages of a screw spindle designed as a movable or immovable screw spindle. Another known laminar mixer (US Pat. No. 2840356), where "dnSSr
^ coverable p
sich brinl
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practice too
Shroud
unterunder
. lerschnitte zeitweilig Anordnung einer größeren angeordneten Lochscheirnit . Temporary arrangement of a larger perforated plate
ein Miscr
werden soll,
durch
:. die in radialera miscr
shall be,
by
:. those in radial
Sl4827Sl4827
auch ein ande-.-Patentschriften dem in der Wandung einesalso another patent specification in the wall of one
feststehenden hohlzylindrischen Gehäuseteils Löcher ausgebildet sind, die durch entsprechende Durchflußkanäle eines hülsenartigen, koaxial dazu umlaufenden Mischelementes unter Ausbildung freier Durchtrittsquerschnitte zeitweilig überdeckbar sind. Durch das Zusammenwirken des umlaufenden Mischelementes mit den Löchern in der Wandung des feststehenden Gehäuseteils erfolgt eine Abteilung und Umordnung von Mediumsportionen, die gemeinsam mit der auftretenden Scherwirkung den Mischeffekt ergibt. Hierbei werden in Durchfliißrichtung des Mediums verteilte Inhomogenitäten ausgeglichen; enthält der Mediumsstrom aber grobe Querinhomogenitäten, wie sie beispielsweise durch temperatur- und verweilzeitabhängige Inhomogenitäten in Polymerenschmelzen gegeben sein können, so müssen besondere Vorkehrungen getroffen werden.fixed hollow cylindrical housing part holes are formed through corresponding flow channels a sleeve-like, coaxially rotating mixing element with the formation of free passage cross-sections are temporarily coverable. Through the interaction of the rotating mixing element with the holes in the wall of the fixed housing part there is a division and Rearrangement of medium portions, which together with the occurring shear effect, the mixing effect results. In this way, inhomogeneities distributed in the direction of flow of the medium are compensated for; contains the medium flow but rough transverse homogeneities, such as those caused by temperature and dwell time-dependent, for example Inhomogeneities in polymer melts can exist, so must be special Precautions are taken.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen kontinuierlichen Laminarmischer zu schaffen, der sich bei einfachem und robustem Aufbau und geringem Platzbedarf dadurch auszeichnet, daß er bei geringem Druckabfall sowohl Querinhomogenitäten als auch klumpige Inhomogenitäten eines Mediumstromes einwandfrei ausgleicht.Based on this prior art, the invention is based on the object of providing a continuous To create laminar mixer, which is simple and robust construction and low Space requirement is characterized by the fact that, with a low pressure drop, it has both transverse homogeneities and perfectly compensates for lumpy inhomogeneities in a medium flow.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist der kontinuierliehe Laminarmischer der eingangs beschriebenen Gattung gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der einen der beiden Kammern und einer Zusatzkammer des Mischergehäuses ein quer zum Durchflußweg des Mediums unter Querfaltung des Mediumsstromes bewegbares Misehglied angeordnet ist, das eine gemeinsam mit ihm bewegliche Durchtrittsöffnung aufweist, deren Querschnitt kleiner als der lichte Querschnitt der angrenzenden Kammern ist.To solve this problem, the continuous laminar mixer is that described at the beginning Type according to the invention characterized in that between one of the two chambers and an additional chamber of the mixer housing a transverse to the flow path of the medium with transverse folding the medium flow movable miseh member is arranged, the one movable together with it Has passage opening, the cross section of which is smaller than the clear cross section of the adjacent Chambers is.
Bei dem erfindungsgemäßen Laminarmischer kann Medium nur dann durch Löcher der gelochten Wand fließen. wenn sich diese gerade mit einem zugeordneten Durchflußkanal des Mischelementes überdekken. Durch die Relativbewegung des Mischelementes zur gelochten Wand wird dabei bewirkt, daß das Mcdium jeweils in Portionen örtlich und zeitlich flnktierend durch die gelochte Wand und das Mischelement hindurchtritt. Um eine starke Mischwirkung zu erzielen, ist an sich eine Abteilung möglichst kleiner Mediumsportionen erwünscht. Die von dem Mischelement abgeteilten Mediumsportionen sind um so kleiner, je kleiner und zahlreicher die Durchflußkanäle und Löcher sind und je größer die Relativgeschwindigkeit rwischen dem Mischelement und der gelochten Wand ist. Da jedoch die Geschwindigkeit des Mischelementes beschränkt ist, weil sonst die bei höherer Zähigkeit des Mediums erforderlich werdende Antriebsleistung zu groß würde und eine mechanische Degradation und Erwärmung des Mediums zu befürchten wären, kann die Größe der abgeteilten Portionen im wesentlichen durch die Abmessungen und die Anzahl der Durchflußkanäle und Löcher verändert werden. Will man jedoch die Querschnitte dieser öffnungen verkleinern, so muß man ihre Anzahl unverhältnismäßig vergrößern, weil sonst der Druckabfall. der mit kleiner werdendem öffnungsquerschnitt stark zunimmt, zu groß würde. Damit sind, da auf der anderen Seite die Anzahl der Kanäle und Löcher durch konstruktive Gesichtspunkte beschränkt ist. der Verringerung der Querschnitte Grenzen gesetzt, abgesehen davon, daß die Kersteilung sehr enger Querschnitte auch auf fertigungstechnische Schwierigkeiten stößt.In the laminar mixer according to the invention, the medium can only then pass through holes in the perforated wall flow. if this is currently overlapping with an associated flow channel of the mixing element. The relative movement of the mixing element to the perforated wall causes the Mcdium fluctuates locally and in time in portions passes through the perforated wall and the mixing element. To have a strong mixing effect a department is as small as possible Medium portions desired. The medium portions divided by the mixing element are over the smaller, the smaller and more numerous the flow channels and holes are and the greater the relative speed between the mixing element and the perforated wall. However, since the speed of the mixing element is limited, otherwise the at higher viscosity of the medium, the drive power required would be too great and a mechanical one Degradation and heating of the medium are to be feared, the size of the partitioned Portions essentially changed by the dimensions and the number of flow channels and holes will. However, if you want to reduce the cross-sections of these openings, you have to reduce their number increase disproportionately, otherwise the pressure drop. the one with a decreasing opening cross-section increases sharply, becomes too big. So there are, on the other hand, the number of channels and holes is constrained by design considerations. the reduction of the cross-sections There are limits, apart from the fact that the Kersteiligung very narrow cross-sections also encounter manufacturing difficulties.
Es hat sich herausgestellt, daß sich besonders günstige Verhältnisse hinsichtlich der Bemessung und Anordnung der Löcher der gelochten Wand und der Durchflußkanäle ergeben, wenn der durch die Überdeckung von Durchflußkanälen eines Mischelementes und von Löchern der gelochten Wand gebildete freie Durchtrittsquerschnitt etwa in der Größe des lichten Querschnittes der Mediumszu und -abführleitungen zu dem Mischergehäuse liegt, wenn der am gesamten Laminarmischer auftretende Druckabfall durch entsprechende Dimensionierung der Durchtrittsquerschnitte- und -längen in die Größenordnung des Druckabfalles in den Mediumszu- und -abführleitungen zu dem Mischergehäuse gelegt ist, und wenn die axiale Länge der Durchflußkanäle des Mischereiementes und der Löcher der gelochten Wand zumindest ihrem hydraulischen Durchmesser entspricht.It has been found that there are particularly favorable conditions in terms of dimensioning and Arrangement of the holes of the perforated wall and the flow channels result when the cover free flow channels formed by a mixing element and holes in the perforated wall Passage cross-section roughly the same size as the clear cross-section of the medium supply and discharge lines to the mixer housing when the pressure drop occurring across the laminar mixer is due to the corresponding Dimensioning of the passage cross-sections and lengths in the order of magnitude of the Pressure drop is placed in the medium supply and discharge lines to the mixer housing, and if the axial length of the flow channels of the mixing element and the holes of the perforated wall at least corresponds to their hydraulic diameter.
Durch die beschriebene Aufteilung und Umordnung des Mediums in Portionen werden klumpenförmige Inhomogenitäten in Teile zerlegt, die nicht wieder zusammengeführt, sondern in die Nachbarschaft anders gearteter Mediumsteile gebracht wer- den, so daß sich die zerkleinerten Inhomogenitäten leicht ausgleichen können. Da gleichzeitig auch mit der durch die Scherwirkung bedingten Verformung der durch die Durchlaßkanäle strömenden Mediumsportionen eine Verformung der in ihnen enthalten- den Teile von Inhomogenitäten erfolgt, ergibt sich eine wirkungsvolle Beseitigung klumpenförmiger Inhomogenitäten. As a result of the division and rearrangement of the medium into portions as described, it becomes lumpy Inhomogeneities broken down into parts that are not brought together again, but rather brought into the vicinity of different medium parts den, so that the comminuted inhomogeneities can easily compensate. Since at the same time with the deformation of the medium portions flowing through the passage channels caused by the shear effect, a deformation of the the parts of inhomogeneities takes place, this results in an effective elimination of lump-shaped inhomogeneities.
In entsprechender Weise werden in Durchflußrichtung verteilte Inhomogenitäten wirkungsvoll ausgeglichen. Sie werden beim Durchgang durch eine gelochte Wand und ein dieser zugeordnetes Mischelement so aufgeteilt und umgeordnet, daß sie dahinter in Form feinverteilter Querinhomogenitäten in Erscheinung treten, sie sich, zumal wenn sie durch Scherung, beispielsweise in einer Rohrströmung, weiter verformt werden, leicht ausgleichen.In a corresponding manner, inhomogeneities distributed in the flow direction are effectively compensated for. They become when you pass through a perforated wall and a mixing element assigned to it so divided and rearranged that they appear behind them in the form of finely divided transverse homogeneities They kick, especially if they continue through shear, for example in a pipe flow are deformed, easily compensate.
Schräg zur Durchflußrichtung verteilte Inhomogenitäten werden, wenn die Inhomogenitätsfronten einigermaßen quer zur Strömungsrichtung verlaufen, ähnlich wie in Durchflußrichtung verteilte Inhomogenitäten ausgeglichen. Als zusätzliche Mischwirkung tritt hierbei durch den Austausch von Mediumsportionen quer zur Durchströmungsrichtung noch ein Austausch von Mediumsteilen senkrecht zu Inhomogenilätsfronten auf.Inhomogeneities distributed obliquely to the direction of flow become, if the inhomogeneity fronts to some extent run transversely to the direction of flow, similar to inhomogeneities distributed in the direction of flow balanced. An additional mixing effect occurs here through the exchange of medium portions at right angles to the direction of flow an exchange of medium parts perpendicular to inhomogeneity fronts on.
Grobe Querinhomogenitäten des Mediumsstroms werden von dem Misehglied ausgeglichen. Dadurch, daß dieses quer zum Durchflußweg des Mediums in der Kammer bewegliche Mischelied den Durchfluß auf einen Durchflußquerschnitt beschränkt, der kleiner als der Querschnitt der Kammer ist und in dieser einen Weg beschreibt, legt es den ankommenden Mediumsstrom in Falten oder schichtet ihn um. so daß vorher nebeneinander fließende MediumsschichtenCoarse transverse homogeneities in the medium flow are compensated for by the misalignment. Through this, that this mixing element, which is movable transversely to the flow path of the medium in the chamber, controls the flow limited to a flow cross section which is smaller than the cross section of the chamber and in this describes a path, it folds the incoming medium flow or rearranges it. so that medium layers previously flowing side by side
6» hinter dem Mischglied unter einem gewissen Winkel zur Durchflußrichtung und gegebenenfalls praktisch hintereinander weiterfließen. Auf diese Weise werden Querinhomogenitäten in schräg zur Durchflußrichtung liegende und gegebenenfalls in praktisch in6 »behind the mixing link at a certain angle continue to flow to the direction of flow and, if necessary, practically one after the other. Be that way Transverse homogeneities in oblique to the flow direction and possibly in practically in
Durchflußrichtung verteilte Inhomogenitäten umgeformt, die sodann in der bereits beschriebenen Weise durch ein Mischelement in Verbindung mit einer gelochten Wand ausgeglichen «erden können.Inhomogeneities distributed in the direction of flow reshaped, which is then perforated in the manner already described by a mixing element in conjunction with a Wall balanced «.
309 538 478309 538 478
ίοίο
und in Bewegungsnchtung nicm zu e gemessenen Öffnungsbreite entsprechen-and in Bewegungsnchtung NICM to e measured opening width corresponding
SfST^S SÄ^& ** so dir Teilung geordnet sind, und ^e Länge des ge-SfST ^ S SÄ ^ & ** so the division are ordered, and ^ e length of the ge
bfll Tlbhe aufgeteilten Bereichebfll Tlbhe divided areas
den damit der Druckabfall nicht zu stark wird, so der ι ellung angeoranei sina, unu u c ^,,6. ~- . SSenenfalls der Querschnitt der Kammer ge- *o gebenenfalls in Teilbereiche aufgeteilten Bereiche daß SeSe^n'^äye r n ist es hat sich als günstig einander zugeordneter Öffnungsreihen, in dem Über- °u^d^J.^e^°SerechnittderDurchtritti deckungen von öffnungen möglich s.nd, zeitlich SnI eS KÄSwäten. ein Viertel des konstant ist und die auf diesen Überdeckungsbereich £ Verschnitts der angrenzenden Kammern des fallenden Teilungen einander zugeordneter öfinungs MtcherS'eTbeträgt und etwa in der Größe des ,5 reihen sich, gegebenenfalls nach Teilung durch geuchtt^ Querschnitts der Mediumszu- und -abführlci- meinsame ganzzahüge Faktoren, um eine ungerade SSS zu dem Mischergehäuse und seine Erstrek- Zahl unterscheiden. Bei Grundzahlen, die: s.ch um S?L Bewegungsrichtung höchstens ein Viertel des eine gerade Zahl unterscheiden ergeben sich zeal .ehe Ehrend dnSr Bewegungsperiode zurückgelegten Schwankungen des resultierenden gesamten Durch w ,!„macht Auch kann es vorteilhaft sein, die 30 trittsquerschnittes. Solche Grundzahlen können zu-AnSLu^rderart zu Sen, daß zumindest ein gelassen werden, wenn wenigstens eine Grundzahl "ernenf und ein Mischglied entweder gegen- sehr groß ist, da die Schwankungen dann v^haltms- oder eleichsinnio bewegt hintereinander ange- mäßig gering sind. Je geringer die Differenz z^'schen - nd und daß bei gegensinniger Bewegung den Anzahlen der auf den Überdeckungsbereich entmittelbar aufeinanderfolgen bzw. bei gleich- 35 fallenden Teilungen einander zugeordneter öffnungs-Beweeune zwischen diesen die einem Misch- reihen ist, desto kleinere Mediumsportionen ^eraen it zueeordnete eelochte Wand oder eine zu- abgeleitet. Im allgemeinen ist daher eine Dirlerenz he eelochte Wand liegt und der Abstand zwi- um Eins vorzuziehen, größere Differenzen können crVipn einer gelochten Wand und einem Mischglied jedoch unter Umständen konstruktive und hersteiwenkste^s gleich der Länge ist, die sich aus dem 40 lungstechnische Vorteile bieten. Einen zusätzlichen Produkt der mittleren Mediumsdurchflußgeschwindig- Mischeffekt kann man erzielen, wenn die Durchflußkrit in dem zwischen dem Mischglied und der ge- kanäle eines Mischelementes und die Löcher der zulnrhten Wand liegenden Kammerteil und der Dauer geordneten gelochten Wand als Schätze ausgebildet Piner Beweeunesperiode des Mischgliedes ergibt. sind, die einen Winkel miteinander einschließen.That the pressure drop does not become too strong, according to the ι osition angeoranei sina, unu uc ^ ,, 6 . ~ -. At the same time, the cross-section of the chamber, if necessary, areas divided into sub-areas that S e S e ^ n '^ a y e r n i st it has proven to be a conveniently associated row of openings, in the over- ° u ^ d ^ J. ^ e ^ ° Serecision of the passage covers of openings possible s.nd, temporally SnI eS KÄSwaten. a quarter of that is constant and the overlap of the adjoining chambers of the falling divisions of the opening devices assigned to one another is about the size of the, 5 lined up, if necessary after division through the cross-section of the medium supply and discharge joint integer factors to differentiate an odd SSS to the mixer housing and its extension number. With basic numbers that differ by S? L direction of movement by at most a quarter of an even number, there are zeal .ehe Ehrend dnSr period of movement covered fluctuations of the resulting total through w,! Such basic numbers can be controlled in such a way that at least one can be left if at least one basic number is required and a mixed element is either very large, since the fluctuations are then appropriately small The smaller the difference between the two and the smaller the difference between them and the fact that, in the case of opposite movement, the numbers of the number of openings in the overlap area that can be identified on the overlap area or, with identical divisions, of mutually associated openings between them, the smaller the medium portions A perforated wall is assigned to it or a connected one is connected. In general, therefore, a perforated wall is located and the distance between one is to be preferred Length is that result from the 40 lung-technical advantages. An additional product of the middle Medium flow rate mixing effect can be achieved if the flow criterion in the chamber part lying between the mixing element and the ducts of a mixing element and the holes in the upstream wall and the permanently ordered perforated wall results in a treasure trove of the mixing element. that enclose an angle with each other.
II ist erundsätziich möglich, mehrere Mischdc- 45 Die Bewegung des Mischelementes und des Mischmente und Mischglieder in beliebiger Reihenfolge gliedes kann eine hin- und hergehende oder eine rohintereinander zu schalten, wobei die Mischelemente tierende sein. Bei rotierender Bewegung läßt sich die „τ,η Mkrhelieder vorzugsweise in einem gemeinsa- Erfindung konstruktiv besonders einfach verwimi- * Gehäuse anzuordnen sind. Die Zahl der Misch- chen. Von besonderem Vorteil ist es dabei, wenn die Zemente und Mischglieder ist jedoch dadurch be- 50 als Rotauonsteüe ausgebildeten Mischelemente uno schränkt daß der Druckabfall des Mischers nicht zu Mischglieder auf einer gemeinsamen Antriebswelle «-roß werden darf In Einzelfällen ist die Kombination angeordnet und die Kammern des Mischergehauses lines Mischgliedes mit zwei Mischelementen beson- zylindrisch und koaxial zur Antriebswelle ausgemi-II is in principle possible to use several mixing elements and mixing elements in any order. The element can be reciprocating or one behind the other to switch, the mixing elements being animal. With a rotating movement, the "Τ, η Mkrhelieder preferably in one common- invention structurally particularly easy to combine * Housing are to be arranged. The number of mixed people. It is particularly advantageous if the Cements and mixing elements are, however, 50 mixing elements designed as Rotauon parts Restricts that the pressure drop of the mixer does not lead to mixing members on a common drive shaft «- may get big In individual cases, the combination and the chambers of the mixer housing are arranged lines mixing element with two mixing elements especially cylindrical and coaxial to the drive shaft
^Um'zu'eewäfrleisten, daß der Durchfluß des Me- 55 In einer bevorzugten Ausführungsform kann die^ In order to measure that the flow of the measuring 55 In a preferred embodiment, the
diums durch den neuen Laminarmischer keine einen Anordnung derart getroffen sein, daß auf der An-This means that the new laminar mixer does not require an arrangement in such a way that on the
Verarbeitunesprozeß störenden Unterbrechungen triebswelle als Mischelement eine mit geringem SpielProcessing disruptive interruptions drive shaft as a mixing element with little play
oder Schwankungen erfährt, kann es zweckmäßig gegenüber der zylindrischen Innenwandung der zu-or experiences fluctuations, it can expediently be opposite the cylindrical inner wall of the
«£in die Anordnung derart zu treffen, daß der re- geordneten Kammer sowie zur zugeordneten ge'°5""«£ in the arrangement to be made in such a way that the regulated chamber as well as the assigned g e '° 5""
Zitierende freie Durchtrittsquerschnitt eines Misch- 60 ten Wand in Umdrehung versetzbare gelochte ScheibeQuoting free passage cross-section of a mixed 60 th wall rotatable perforated disc
etonentes mit der zugeordneten gelochten Wand zeit- angeordnet ist, deren vorzugsweise auf zur Antnebs-etonentes with the associated perforated wall is arranged, whose preferably on the Antnebs-
kU zumindest angenähert konstant ist Dabei erge- welle konzentrischen Lochkreisen angeordnete _ Lo-kU is at least approximately constant.
b sich besonders einfache und übersichtliche Ver- eher die Durchflußkanäle bilden und dal> als Misch-b particularly simple and clear arrangement of the flow channels and dal> as mixed
hältnisse wenn bei einem Mischelement die Durch- glied ein mit geringem Spiel in der zylindrischen In-conditions if, in a mixing element, the link has a small clearance in the cylindrical interior
fl ßkanäie und die diesen zugeordneten Löcher der 65 nenwand der zugeordneten Kammer in UmdrehungFl ßkanäie and the holes associated with them in the inner wall of the associated chamber in rotation
«fochten Wand jeweils in Gestalt einander zugeord- versetzbarer rotationssymmetrischer Drehkörper nut«Fenced wall in the form of mutually assignable, rotationally symmetrical rotating body grooves
eter eleich oder ungleich langer Öffnungsreihen einer Durchtrittsöffnung im Bereiche seines Umfan-eter of equal or unequal length rows of openings of a passage opening in the area of its circumference
angeoidnet sand, deren einzelne öffnungen sich bei ges auf die Antriebswelle aufgesetzt istanoidnet sand, the individual openings of which are placed on the drive shaft at ges
11 1211 12
In einer anderen Ausführungsform kann der La- F i g. 4 einen Laminarmischcr gemäß der Erfin-In another embodiment, the position can be shown in FIG. 4 a laminar mixer according to the invention
minarmischer eine als Hohlwelle ausgebildete An- dung in einer zweiten Ausführungsform im axialenminarmischer an application designed as a hollow shaft in a second embodiment in the axial
triebswellc aufweisen, deren Hohlraum eine Kammer Schnitt undhave triebswellc, the cavity of which has a chamber section and
des Laminarmischers bildet und deren Wandung F i g. 5 einen Laminarmischer gemäß der Erfin-of the laminar mixer and the wall F i g. 5 a laminar mixer according to the invention
Durchflußkanäle aufweist und die als Mischelement 5 dung in einer dritten Ausführungsform in pcrspck-Has flow channels and the mixing element 5 dung in a third embodiment in pcrspck-
wirkt, dem als gelochte Wand ein in den Hohlraum tivischer Darstellung mit teilweise aufgeschnittenemacts, which as a perforated wall in the cavity tivic representation with partially cut open
der Antriebswelle ragender Zapfen mit randofTenen Gehäuse.Pin protruding from the drive shaft with an open-edged housing.
Ausnehmungen am Umfang oder eine die Antriebs- Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform des konwelle umfassende Wand mit Ausnehmungen am inne- tinuierlichen Laminarmischers. Tn einem Mischerren Umfang oder mit radialen öffnungen zugeordnet io gehäuse 1 sind koaxial zu einer Welle 2 zwei zylinist, wobei die Wandung der Hohlwelle außerdem drische Kammern 3 b, 3 c und eine Zusatzkammer 3 α unter Ausbildung eines Mischgliedes eine seitliche ausgebildet. Die in nicht weiter dargestellter Weise Durchtrittsöffnung aufweist, die einerseits in die vom angetriebene Welle 2 ist bei 4 und 5 im Mischer-Wellenhohlraum gebildete Kammer und andererseits gehäuse 1 gelagert und abgedichtet. Die Zusatzin eine rings um die Antriebswelle in dem Mischer- 15 kammer 3a hat eine seitliche Eintrittsöffnung6; sie gehäuse verlaufende ausgesparte Kammer mündet. ist von der Kammer 3 b durch ein mit der Welle 2Recesses on the circumference or one of the drives. FIG. 1 shows a first embodiment of the wall comprising the con-shaft with recesses on the continuous laminar mixer. Tn a mixer circumference or associated with radial openings io housing 1 are coaxial with a shaft 2 two cylindrical, the wall of the hollow shaft also three chambers 3 b, 3 c and an additional chamber 3 α formed a lateral forming a mixing member. Which, in a manner not shown, has a passage opening which on the one hand is mounted and sealed in the chamber formed by the driven shaft 2 at 4 and 5 in the mixer shaft cavity and on the other hand housing 1. The addition in one around the drive shaft in the mixer chamber 3a has a lateral inlet opening6; It opens into the recessed chamber running through the housing. is from the chamber 3 b through a with the shaft 2
Ein besonderer Vorzug des neuen Laminar- drehfest verbundenes Mischglied 7 in Gestalt einer mischers, der sich im übrigen bei hei vorragender runden Scheibe getrennt, das mit engem Spiel zur Mischwirkung durch eine gedrängte robuste Bau- Innenwand des Mischergehäuses 1 umlauft und an weise auszeichnet, liegt darin, daß er ohne weiteres 20 einer Stelle seines Randes eine Durchtrittsöffnung 8 mit einer Zahnradpumpe kombinierbar ist, was ins- aufweist. Die Kammer 3 b ist auf der dem Mischbesondere für den Einsatz von Spinnpumpen von glied 7 gegenüberliegenden Seite durch eine mit dem Bedeutung ist. Zu diesem Zwecke kann der Laminar- Mischergehäuse 1 fest verbundene gelochte Wand 9 mischer derart ausgebildet sein, daß das Misch- begrenzt, die eine Mittelöffnung zur Durchführung element ein mit einem oder mehreren weiteren Zahn- 25 der Welle 2 aufweist und mit einer Reihe von Lörädern im Eingriff stehendes Zahnrad ist, das mit ehern 10 in Form von Bohrungen versehen ist, die den mit ihm in Eingriff stehenden Zahnrädern eine auf einem gemeinsamen Lochkreis angeordnet sind Zahnradpumpe bildet, deren in dem Mischergehäusc und die zylindrische Wand der Kammer 3 b tangieausgesparter Mediumsauslaß mit einer sich längs ren. Die gelochte Wand 9 trennt die Kammer 3 b eines Teiles des Umfangs des als Mischelement wir- 3° von der mit einer Austrittsöffnung 11 versehenen kenden Zahnrades erstreckenden, in dem Mischer- Kammer 3 c. In der Kammer 3 c läuft eine als Mischgehäuse ausgesparten Kammer verbunden ist, die element dienende mit der Welle 2 drehfest verbundurch eine mit ihren Löchern den Zahnlücken dieses dene Zahnscheibe 12, die Durchflußkanäle bildende Zahnrades zugeordnete gelochte Wand gegen eine Zahnlücken 13 am Scheibenrand aufweist, mit engem weitere Kammer des Mischergehäuses abgegrenzt ist. 35 Spiel gegenüber der Wand 9 und der zylindrischenA particular advantage of the new laminar non-rotatably connected mixing element 7 in the form of a mixer, which is separated by a hot protruding round disc, which circulates with close play to the mixing effect through a compact, robust internal wall of the mixer housing 1 and is characterized by, is in that it can easily be combined with a gear pump at a point on its edge, which has. The chamber 3 b is on the side opposite the mixer, in particular for the use of spinning pumps of member 7, by means of a. For this purpose, the laminar mixer housing 1 firmly connected perforated wall 9 mixer can be designed in such a way that the mixer delimits the central opening for the implementation element with one or more further toothed 25 of the shaft 2 and with a number of loading wheels is in engagement gear, which is provided with brazen 10 in the form of bores, which is arranged on a common bolt circle with the gear wheels in engagement with it, whose in the Mischergehäusc and the cylindrical wall of the chamber 3 b tangieausksparter medium outlet with one longitudinally ren. The perforated wall 9 separates the chamber 3 b of part of the circumference of the wir- 3 ° from the kenden gear provided with an outlet opening 11 extending as a mixing element, in the mixer chamber 3 c. In the chamber 3 c runs a recessed chamber is connected as a mixing housing, the element serving with the shaft 2 rotatably connected through a with their holes the tooth gaps of this dene toothed disc 12, the flow channels forming gear associated with a perforated wall against a tooth gaps 13 on the edge of the disc, with narrow further chamber of the mixer housing is delimited. 35 play against the wall 9 and the cylindrical
Es ist möglich, den Laminarmischer mit einer Me- Wand der Kammer 3 c um.It is possible to use the laminar mixer with a Me wall of the chamber 3 c around.
diumspumpe, insbesondere einer Spinnpumpe, zu Die lichten Querschnitte der Durchtrittsöffnuneiner Einheit zusammenzufassen, in der Laminar- gen 8 des Mischgliedes 7 sowie der Eintrittsöffnung 6 mischer und Mediumspumpe vorzugsweise über eine und der Austrittsöffnung 11 sind jeweils kleiner als gemeinsame Welle angetrieben sind. Hierbei kann 40 die lichten Querschnitte der Zusatzkammer 3 α und durch den Zusammenbau mit einer Zahnradpumpe der Kammer 3 c. Sie betragen weniger als ein Viertel nicht 'uir ein Druckabfall vermieden, sondern sogar der Kammernquerschnitte, liegen dabei aber in der ein Druckanstieg erzeugt werden. Durch die ge- Größenordnung der in F i g. 1 nicht weiter dargedrängte Bauweise und die hervorragende Mischwir- stellten Zu- und Abführleitungen des Mischers. kung ist der neue Laminarmischer, wie Versuche *s Die Löcher 10 der gelochten Wand 9 sind auf gezeigt haben, für alle die Fälle in hervorragendem ihrem Lochkreis gleichmäßig verteilt, wobei der Maße geeignet, bei denen schwierige Verhältnisse Lochabstand etwa gleich dem doppelten Lochdurchhinsichtlich der Mischung oder Homogenisierung so- messer ist. Die Stärke der gelochten Wand 9 entwie der Materialeigenschaften des zu behandelnden spricht etwa dem Durchmesser der Durchflußkanäle Mediums vorliegen. Darüber hinaus ist der Aufbau 5° 10. Die Teilung der Zahnlücken 13 der Zahnscheibe des Mischers einfach, so daß auch die Wartung und 12 ist etwa gleich der doppelten Lückenbreite. Die Instandhaltung entsprechend leicht zu bewerkstelli- Zahl der Lücken 13 ist von der der Löcher 10 um gen sind und eine hohe Lebensdauer gewährleistet ist. Eins verschieden. Die Löcher 10 und die Zahnlücken Medium pump, in particular a spinning pump, to summarize the clear cross-sections of the passage opening in a unit in which the laminar 8 of the mixing member 7 and the inlet opening 6 are driven by the mixer and medium pump, preferably via one and the outlet opening 11 are each smaller than a common shaft. Here, 40 the clear cross-sections of the additional chamber 3 α and through the assembly with a gear pump of the chamber 3 c. They are less than a quarter, not to avoid a pressure drop, but even to the cross-sections of the chamber, but are in the area in which a pressure increase is generated. Due to the order of magnitude of the in F i g. 1 design, not shown, and the excellent mixing turbulence provided feed and discharge lines of the mixer. kung is the new laminar mixer, as experiments * s The holes 10 of the perforated wall 9 have shown, for all the cases in their excellent pitch circle evenly distributed, with the dimensions suitable in which difficult conditions hole spacing approximately equal to twice the hole through with regard to the mixture or homogenization is so knife. The thickness of the perforated wall 9, like the material properties of the material to be treated, corresponds approximately to the diameter of the flow channels present in the medium. In addition, the structure is 5 ° 10. The pitch of the tooth gaps 13 of the toothed disk of the mixer is simple, so that maintenance and 12 is approximately equal to twice the gap width. The maintenance is accordingly easy to accomplish. The number of gaps 13 is that of the holes 10 and a long service life is guaranteed. One different. The holes 10 and the tooth gaps
narmischers ergeben sich aus den Unteransprüchen. 55 freier Durchtrittsquerschnitte gegenseitig überdeckennarmischers result from the subclaims. 55 overlap free passage cross-sections
dung in einer ersten Ausführungsform in perspekti- die Durchtrittsöffnung 8 des sich drehenden MischTraining in a first embodiment in perspective the passage opening 8 of the rotating mixer
vischer Darstellung mit teilweise geschnittenem Ge- 60 gliedes 7 in die Kammer 3 b ab. Von der Kammer 3 /Vischer representation with partially cut link 60 into the chamber 3 b . From Chamber 3 /
häuse, tritt es durch die bei Überdeckung von Zahnlückeihousing, it occurs through the overlap of tooth gaps
mungsverhältnisse in dem Laminarmischer nach Wand 9 gebildeten freien Durchtrittsquerschnitte iiming conditions in the laminar mixer after wall 9 formed free passage cross-sections ii
mungsverhältnisse in dem Laminarmischer nach tern, sind :n Fig. 2 die StTÖmungsverhältnisse irflow ratios in the laminar mixer after tern are: n Fig. 2 the flow ratios ir
und der Zahnscheibe 12 schematisch veranschaulicht and the toothed disk 12 illustrated schematically
Um die Strömung zu veranschaulichen, ist in Fig.2 in der EintrittsöfEnung6 eine dicke Stromröhrs 14 eingezeichnet und der weitere Verlauf des durch diese Stromröhre eintretenden Mediums schematisch angedeutetTo illustrate the flow, there is a thick flow tube in the inlet opening 6 in FIG 14 and the further course of the medium entering through this flow tube is shown schematically indicated
Bewegt sich die Durchtrittsöffnung 8 des Mischgliedes? an der seitlichen Eintrittsöffnung 6 vorbei, so strömt das eintretende Medium unmittelbar durch to die Durchtrittsöffnung 8 in die Kammer 3 b. Entfernt sich jedoch im Verlaufe der Drehung des Mischgliedes 7 die Durchtrittsöffnung 8 von der Eintrittsöffnung 6, so folgt das eintretende Medium zwar dieser Bewegung und füllt dabei die Zusatzkammer 4a: es kann aber nicht in dem gleichen Maße durch die Durchtrittsöffnung abströmen, wie es durch den Einlaß 6 eintritt, weil dann in zunehmendem Maße iß der Zusatzkammer 3 ο bereits vorhandenes Medium abströmt, das bei der vorgehenden Umdrehung des ao Mischgliedes 7 eingetreten war, ohne durch die sich fortbewegende Durchtrittsöffnung 8 abfließen zu können. Bewegt sich die Durchtrittsöffnung im Verlaufe der Umdrehungsbewegung des Mischgliedes 7 wieder auf die Eintrittsöffnung 6 zu, so will das Medium, in dem Bestreben, den Weg geringsten Widerstandes zu suchen, aus der Eintrittsöffnung 6 der Durchtrittsöffnung 8 in um so stärkerem Maße entgegenfließen, je näher diese der Eintrittsöffnung 6 kommt. Die Folge davon ist, daß der Mediumsstrom in die Kammer 3b unterhalb des Mischgliedes7 praktisch »eingefaltet« wird.Does the passage opening 8 of the mixing element move? past the lateral inlet opening 6, the entering medium flows directly through to the passage opening 8 into the chamber 3 b. However, if the passage opening 8 moves away from the inlet opening 6 in the course of the rotation of the mixing element 7, the entering medium follows this movement and fills the additional chamber 4 a: it cannot, however, flow out through the passage opening to the same extent as it does through the inlet 6 enters, because then to an increasing extent iß the additional chamber 3 ο already existing medium flows out which had entered during the previous rotation of the ao mixing element 7 without being able to flow off through the advancing passage opening 8. If the passage opening moves back towards the inlet opening 6 in the course of the rotational movement of the mixing element 7, the medium, in an effort to seek the path of least resistance, wants to flow from the inlet opening 6 to the passage opening 8 to a greater extent, the closer it is this the inlet opening 6 comes. The consequence of this is that the medium flow into the chamber 3b below the mixing element 7 is practically "folded in".
Diese Verhältnisse sind in F i g. 2 veranschaulicht:These relationships are shown in FIG. 2 illustrates:
In dem dargestellten Augenblick hat die Durchtrittsöffnung 8 die von der Eintrittsöffnung 6 am weitesten entfernt liegende Stelle passiert und bewegt sich auf die Eintrittsöffnung 6 zu. Da das eintretende Medium bestrebt ist, auf dem kürzesten Weg zu der Durchtrittsöffnung 8 zu gelangen, strömt es dieser in zunehmendem Maße von der Emtrittsöffnung 6 aus entgegen. Dadurch, daß das Medium der Stromröhre 14 jedoch im vorherigen Verlauf der Drehbewegung des Mischgliedes 7 der von der Eintrittsöffnung 6 sich entfernenden Durchtrittsöffnung 8 zu folgen bestrebt war, ergibt sich hinter der Eintrittsöffnung 6 die in Fig. 2 bei 15 angedeutete Schleifenbildung der Stromröhre 14. Die Schleife 15 tritt im weiteren Verlauf der Drehbewegung, d. h. mit zunehmender Annäherung der Durchtrittsöffnung 8 an die Eintrittsöffnung 6, in die Durchtrittsöffnung ein. Eine Schleife bildet sich auch, wenn sich die Durchtrittsöffnung 8 an der Eintrittsöffnung 6 vorbeibewegt weil das der Durchtrittsöffnung 8 bis dahin entgegenfließende Medium dann dazu übergeht, ihr zu folgen. Die so bei der vorhergehenden Umdrehung entstandene Schleife ist bei 16 veranschaulicht, während die zeitlich unmittelbar vor der Schleife 16 entstandene Schleife der bei 15 veranschaulichten Art bei 17 angedeutet ist.At the moment shown, the passage opening 8 is furthest from the inlet opening 6 distant point happens and moves towards the inlet opening 6. Since the entering The medium strives to get to the passage opening 8 by the shortest route, it flows into it to an increasing extent from the inlet opening 6 against. In that the medium of the flow conduit 14, however, in the previous course of the rotary movement of the mixing member 7 of the inlet opening 6 endeavoring to follow the passage opening 8 that is moving away, arises behind the inlet opening 6 the loop formation of the flow tube 14 indicated at 15 in FIG. 2. The loop 15 occurs further on Course of the rotary movement, d. H. as the passage opening 8 approaches the inlet opening 6, it enters the passage opening. A loop also forms when the passage opening 8 moves past the inlet opening 6 because that is the Passage opening 8 up to then counter-flowing medium then goes over to follow her. The so at the previous rotation is illustrated at 16, while the instantaneous Loop of the type illustrated at 15, which has arisen in front of the loop 16, is indicated at 17 is.
Unter der von den umlaufenden Teilen, d. h. der Antriebswelle 2 und des Mischgliedes 7 auf das Medium ausgeübten Schleppwirkung sowie der Haftung des Mediums an der Innenwandung der Kammer 3 b und der gelochten Wand 9 (Fig. 1) nehmen die Schleifen in der Kammer 3 ft hinter dem Mischglied 7 die Form von Schraubenlinien an, wobei sie durch Scherung des Mediums gestreckt werden. Sie liegen daher im wesentlichen quer zur Durchflußrichtung der Kammer 3& und werden um so dünner, je weiter sie darin strömen. Dadurch wird nicht nur bewirkt, daß grobe Querinhomogenitäten in solche umgewandelt werden, die in Durchflußrichtung oder schräg dazu verteilt sind, sondern es wird auch eine Mediumsmiscbung in Strömungsrichtung erzielt, weil das jeweils neu in das Mischergehäuse 1 eintretende Medium mit Mediumsteilen zusammengeführt wird, die bereits früher in die Zusatzkammer 3 α eingetreten waren.Below that of the peripheral parts of the drive shaft 2 and of the mixing member 7, to the medium exerted drag effect as well as the adhesion means of the medium on the inner wall of the chamber 3 b and the perforated wall 9 (Fig. 1) take the loops in the chamber 3 ft behind the mixing member 7 the shape of helical lines, where they are stretched by the shear of the medium. They are therefore essentially transverse to the direction of flow through the chamber 3 and become thinner the further they flow therein. This not only has the effect that coarse transverse homogeneities are converted into those that are distributed in the direction of flow or at an angle to it, but also a medium mixture is achieved in the direction of flow because the medium newly entering the mixer housing 1 is brought together with medium parts that are already had entered the additional chamber 3 α earlier.
Selbstverständlich ergeben sich entsprechende Verhältnisse, wenn ein solches Mischglied der beschriebenen Art beispielsweise im Bereich der Austrittsöffhung 11 (F i g. 1) angeordnet würde.Of course, there are corresponding conditions if such a mixing element is the one described Type, for example, in the area of the outlet opening 11 (Fig. 1) would be arranged.
Die SrrömungsverhäJtnisse im Bereich der Löcher 10 der gelochten Wand 9 und der Zahnlücken 13 der Zahnscheibe 12 sind aus F i g. 3 zu ersehen, in der bei 18 idealisierte Strönuingsfronten des auf die gelochte Wand 9 dor Kammer 3 b sich zubewegenden Mediums angedeutet sind. Die Strömungsfronten 18 sind in einigem Abstand von der gelochten Wand 9 geradlinig und parallel zu der Wand 9 verlaufend angenommen. The flow ratios in the area of the holes 10 of the perforated wall 9 and the tooth gaps 13 of the toothed disk 12 are shown in FIG. 3 can be seen, in the idealized at 18 Strönuingsfronten of dor on the perforated wall 9 of chamber 3 moves towards medium b are indicated. The flow fronts 18 are assumed to be straight and parallel to the wall 9 at some distance from the perforated wall 9.
Da die Abstände der Löcher 10 etwa gleich dem doppelten Lochdurchmesser und die Teilung der Zahnlücken 13 etwa gleich der doppelten Lückenbreite sind sowie die Anzahl der Löcher 10 und der Zahnlücken 13 sich um Eins voneinander unterscheiden, ergibt sich eine gegenseitige Überdeckung zwischen den Löchern 10 und den Lücken 13 in dem Sinne, daß jedem bei der Bewegung der Zahnscheibe 12 abnehmenden Überdeckungsquerschnitt zwischen einem Loch und einer Zahnlücke — entsprechend einem freien Durchtrittsquerschnitt — an einer anderen Stelle ein etwa im gleichen Maße zunehmender Überdeckungsquerschnitt entspricht. Demnach bleibt der gesamte resultierende freie Durchtrittsquerschnitt, der sich aus der jeweiligen Überdeckung der Löcher 10 mit den Zahnlücken 13 ergibt, in jeder Bewegungsphase der Zahnscheibe 12 im wesentlichen konstant, so daß ein kontinuierlicher Durchfluß des Mediums gewährleistet ist.Since the spacing of the holes 10 is approximately equal to twice the hole diameter and the pitch of the Tooth gaps 13 are approximately equal to twice the gap width and the number of holes 10 and of the tooth gaps 13 differ from one another by one, there is mutual overlap between the holes 10 and the gaps 13 in the sense that each with the movement of the toothed disc 12 decreasing overlap cross-section between a hole and a tooth gap - accordingly a free passage cross-section - at another point an approximately equal increase Corresponds to the overlap cross-section. Accordingly, the entire resulting free passage cross-section remains, which results from the respective overlap of the holes 10 with the tooth gaps 13, in each Movement phase of the toothed disk 12 is essentially constant, so that a continuous flow of the medium is guaranteed.
Mit zunehmender Annäherung an die durch Uberdeckung von Löchern 10 und Zahnlücken 13 gebildeten freien Durchtrittsquerschnitte werden die ursprünglich geraden Strömungsfronten 18 zu Schleifen ausgezogen. Diese durch die freien Durchtrittsquerschnitte durchtretenden Schleifen, wie sie etwa beiWith increasing approach to the holes 10 and tooth gaps 13 formed by covering With free passage cross-sections, the originally straight flow fronts 18 become loops moved out. These loops that pass through the free passage cross-sections, such as those in
19 angedeutet sind, werden im weiteren Verlauf der Bewegung der Zahnscheibe 12 abgeschnürt, wenn ein Loch der gelochten Wand 9 von einem Zahn der Zahnscheibe 12 abgedeckt wird, wie es etwa bei 20 veranschaulicht ist. Im weiteren Verlauf der Bewegung werden die so abgeschnürten Schleifen vom nachdrängenden Medium aus den Zahnlücken 13 verdrängt, wenn sich wiederum eine Überdeckung mit einem Loch 10 ergibt. Dies ist etwa bei 21 angedeutet. Die von den verdrängten Schleifenresten dargestellten Mediumsportionen fügen sich unterhalb der Zahnscheibe 12 in anderer gegenseitiger Zuordnung wieder zusammen, als sie vorher bestanden hat. So sind z. B. die bei 21, 22 und 23 angedeuteten Mediumsportionen alle aus der Zahnlücke 13 a ausgetreten, jedoch durch die Löcher 10 a bzw. 10 b bzw. 10 c hindurchgegangen, während die Portionen19 are indicated, are pinched off in the further course of the movement of the toothed disk 12 when a hole in the perforated wall 9 is covered by a tooth of the toothed disk 12, as is illustrated for example at 20. In the further course of the movement, the loops that have been constricted in this way are displaced from the tooth gaps 13 by the medium which is forced in afterwards, when there is again an overlap with a hole 10. This is indicated approximately at 21. The medium portions represented by the displaced loop residues are reassembled below the toothed disk 12 in a different mutual association than they existed before. So are z. B. the medium portions indicated at 21, 22 and 23 all emerged from the tooth gap 13 a, but passed through the holes 10 a or 10 b or 10 c, while the portions
20 und 24 durch die Zahnlücke 13 b und die Löcher 10 b bzw. 10 c geflossen sind.20 and 24 have flowed through the tooth gap 13 b and the holes 10 b and 10 c, respectively.
Die erwähnte und in der Zeichnung dargestellteThe one mentioned and shown in the drawing
1515th
Schleifenbildung der Strömungsfronten, die dadurch ragende Ende der WesUe 2' ist als Hohlwelle ausgezustande kommt, daß da.> Medium an den Wänden bildet, die stumpf am Boden 25' des Mischergehauder Löcher 10 und der Zahnlücken 13 haftet, wobei ses Γ endet. Um das hohlwellenförmige Ende der die Strömungsgeschwindigkeit zur Mitte des jeweils Welle 2' sind im Mischergehäuse 1' eine ringförmige freien Durchtrittsquerschnitts hin anwächst, zeigt, 5 Zusatzkammer 3' d und Kammern 3 e und 3/ ausgedaß die durchtretenden Meüiumsportionen auch bildet, und das Innere des hohlen Endes der Welle 2 durch Schening verformt werden, wie es für die bildet eine weitere Kammer 3'g. Die Zusatzkammer Mischwirkung erforderlich ist. 3'd hat eine seitliche Eintrittsöffnung 6' und stehtLooping of the flow fronts, the protruding end of the WesUe 2 'is designed as a hollow shaft that there.> Medium forms on the walls, but sticks to the bottom 25' of the mixer housing holes 10 and the tooth gaps 13, where ses Γ ends. In order to increases the hollow shaft shaped end of the flow rate to the center of each shaft 2 'are in the mixer housing 1', an annular free passage cross-section towards shows 5 additional chamber 3 'd and chambers 3 e and 3 / ausgedaß by passing Meüiumsportionen also forms, and the interior of the hollow end of the shaft 2 can be deformed by Schening, as it forms a further chamber 3'g for the. The additional chamber mixing action is required. 3'd has a side entry opening 6 'and stands
Im Zusammenhang gesehen, ergeben sich somit mit der Kammer 3'g im Inneren des hohlen Endes folgende Strömungsverhältnisse für das Medium. io der Welle 2' durch eine seitliche Durchtrittsöffnung 8 Das durch die Eintrittsöffnung 6 in die Zusatz- eines ein Mischglied bildenden Teilstückes T der kammer 3 a eintretende Medium wird durch die Wir- Hohlwellenwand in Verbindung. In die Kammer 3 g kung des Mischgliedes 7 und deren Durchtritts- ragt ein mit dem Gehäuseboden fest verbundener öffnung 8 so geleitet, daß sich in der Kammer 3ft Zapfen 9'a, der auf seinem Umfang randoffene kerhinter dem Mischglied 7 in Falten gelegte Stromröh- 15 benfönnige Ausnehmungen 10'α aufweist Ein mit ren ergeben, die zu schraubenförmigen Gebilden aus- einer bestimmten Dicke ausgeführtes Teilstück 12' a einander gezogen werden. Dadurch werden in dem der Hohlwellenwand am Ende des hohlen Teils der eingetretenen Medium vorhandene grobe Quer- Welle 2' läuft mit geringem^ Spiel zum Zapfen 9' α Inhomogenitäten in annähernd in Durchfiußrichtung und zum Gehäuseboden 25' um und ist mit einer verteilte Inhomogenitäten umgewandelt, so daß ehe »o Reihe von Durchflußkanälen in Form von Lücken in Fig. 3 dargestellten Strömungsfronten 18 anna- 13'α versehen. Das Teilstück 12'α der Hohlwellcnhernd auch als Inhomogenitätsfronten betrachtet wer- wand ist von der Kammer 3'e umgeben, die auf der den können. Das Medium wird sodann bei dem ort- dem Gehäuseboden 25' gegenüberliegenden Seite von lieh und zeitlich fluktuierenden Durchströmen der einer mit dem Mischergehäusel' fest verbundenen freien Durchtrittsquerschnitte der Löcher 10 und der »5 Wand 9'ft begrenzt ist. Die Wand 9'ft weist eine Mit-Zahnlücken 13 der gelochten Wand 9» bzw. der Zcli-i- telöffnung zur Durchführung der Welle 2'^ auf und scheibe 12 in Portionen aufgeteilt, wobei die lnhomo- ist mit einer Reihe auf einem zur Welle 2' konzengenitätsfronten aufgebrochen werden. Diese Portio- trischen Lochkreis verteilter Löcher 10'ft versehen, nen werden in anderer Zuordnung wieder zusarn- Auf der anderen Seke der Wand 9' ft liegt die Kammengefügt, wobei, da aus den Strömungs- und damit 30 mer 3'/, von der eine seitliche Austrittsöffnung 11' Inhomogenitätsfronten 18 Schleifen gebildet werden, abgeht. In der Kammer 3'/ läuft eine mit der hinter der Zahnscheibe 12 fein verteilte Querinhomo- Welle 2' drehfest verbundenen Zahnscheibe 12' b begenitäten vorhanden sind, die sich von selbst aus- stimmter Dicke mit engem Spiel zur Wand 9'ft und gleichen oder in Einzelfällen nochmals durch einen zur zylindrischen Wand der Kammer 3'/ um. Die Mischer dieser Art ausgeglichen werden können. 35 Zahnscheibe 12'ft ist mit Zahnlücken 13'ft versehen, Gleichzeitig werden "bei der portionsweisen Durch- die den Löchern 10'ft zugeordnete Durchflußkanäle strömung der Löcher 10 und der Zahnlücken 13 darstellen.Seen in connection, the following flow conditions for the medium thus result with the chamber 3'g in the interior of the hollow end. io of the shaft 2 'through a lateral passage opening 8 The medium entering through the inlet opening 6 into the additional part T of the chamber 3 a, which forms a mixing element, is connected through the we- hollow shaft wall. In the chamber 3 g kung of the mixing element 7 and its passage protrudes an opening 8 firmly connected to the housing base so that in the chamber 3ft pegs 9'a, the open-edged core behind the mixing element 7, laid in folds on its circumference. 15 benfönnige recesses 10'α has a yield with reindeer, the exclusively to the helical structures of a certain thickness executed partial piece 12 'a pulled apart. As a result, in the hollow shaft wall at the end of the hollow part of the entered medium, the coarse transverse shaft 2 'runs with little play to the pin 9' α inhomogeneities in approximately in the direction of flow and to the housing bottom 25 'and is converted with a distributed inhomogeneity, so that before »o row of flow channels in the form of gaps in Fig. 3 shown flow fronts 18 anna- 13'α. The section 12'α of the hollow corrugation also viewed as inhomogeneity fronts is surrounded by the chamber 3'e , which can be on the wall. On the side opposite the housing bottom 25 ', the medium is then limited by a flow that fluctuates over time and is bounded by a free passage cross-section of the holes 10 and the wall 9' ft which is firmly connected to the mixer housing. The wall 9'ft has a central tooth gap 13 of the perforated wall 9 'or the center opening for the passage of the shaft 2' ^ and disc 12 divided into portions, the inhomo- is with a row on one for Wave 2 'fronts of concentration are broken up. This proportional pitch circle of distributed holes 10'ft is reassembled in a different assignment a lateral outlet opening 11 'inhomogeneity fronts 18 loops are formed, goes off. In the chamber 3 '/ through a shaft 2 with the rear of the toothed disc 12 finely divided Querinhomo-' associated toothed disc rotationally fixed 12 'b begenitäten are present, which by itself off certain thickness with tight clearance to the wall and the same or 9'ft in individual cases again through a 3 '/ um to the cylindrical wall of the chamber. The mixers of this type can be balanced. 35 Toothed disk 12'ft is provided with tooth gaps 13'ft. At the same time, in the case of the portion-wise flow through the flow channels assigned to the holes 10'ft, the holes 10 and the tooth gaps 13 are represented.
klumpige Inhomogenitäten zerteilt, verformt und um- Die Anordnung und gegenseitige Zuordnung derLumpy inhomogeneities divided, deformed and re-The arrangement and mutual assignment of the
geordnet. Ebenso wie die feinen Querinhomogenitä- Ausnehmungen 10a des Zapfens 9'α und der Lücken ten können sich diese Teile klumpiger Inhomogeni- 4° 13'α der Hohlwelkwand 12'α sowie der Löcher täten verhältnismäßig leicht selbst ausgleichen. Der 10'ft der Wand 9'b und der Zahnlücken 13'ft der Ausgleich der Inhomogenitäten wird noch dadurch Zahnscheibe 12'ft entsprechen der bei der Ausfühunterstützt, daß sie infolge der wegen der Schlepp- rung nach F i g. 1 beschriebenen Anordnung und gewirkung der Zahnscheibe 12 auftretenden Scherung genseitigen Zuordnung der Löcher 10 der gelochten weiter verformt werden. 45 Wand 9 bzw. der Zahnlücken 13 der Zahnscheibeorderly. Just like the fine transverse homogeneity recesses 10a of the pin 9'α and the gaps, these parts of lumpy inhomogeneity 4 ° 13'α of the hollow wall 12'α and the holes would relatively easily even out themselves. The 10'ft of the wall 9'b and the tooth gaps 13'ft to compensate for the inhomogeneities are also supported by the toothed disk 12'ft that is supported in the embodiment that, as a result of the dragging according to FIG. 1 described arrangement and effect of the toothed disc 12 occurring shear mutual assignment of the holes 10 of the perforated further deformed. 45 wall 9 or the tooth gaps 13 of the toothed disk
Der Mischer könnte im übrigen auch in umge- 12. Insbesondere ist entsprechend der AusführungThe mixer could, moreover, also be in the surrounding area. In particular, it corresponds to the design
* kehrter Richtung von dem Medium durchströmt wer- nach Fig. 1 auch die Zahl der Ausnehmungen 10'α den. In diesem Falle würden die Stromröhrcn von von der Zahl der Lücken 13'α sowie die Zahl der den Zahnlücken \Z der Zahnscheibe 12 sowie den Löcher 10'ft von der Zahl der Zahnlücken 13'ft je-Löchern 10 der gelochten Wand 9 in Teiisiücken 50 weils um Eins verschieden, so daß bei der Überunter gleichzeitiger Verformung und Umordtiiung deckung von Ausnehmungen 10'α mit Lücken 13'a durchgelassen, während durch die Wirkung des sowie von Löchern 10'ft mit Zahnlücken 13'ft je-Mischgliedes 7 mit der Durchtrittsöffnung 8~ eine weils ein konstanter freier Durchtrittsquerschnitt reVerteilung dieser verformten und umgeordneten sultiert.In the opposite direction, the medium flows through it according to FIG. 1 and also the number of recesses 10 ′ α . In this case the flow tubes of the number of gaps 13'α as well as the number of the tooth gaps \ Z of the toothed disk 12 and the holes 10'ft of the number of tooth gaps 13'ft per holes 10 of the perforated wall 9 would be in parts 50 because different by one, so that with the simultaneous deformation and rearrangement cover of recesses 10'α with gaps 13'a, while through the action of the holes 10'ft with tooth gaps 13'ft each mixing element 7 with the Passage opening 8 ~ because a constant free passage cross section redistribution of this deformed and rearranged result.
Teilstücke über den ganzen Querschnitt der Ausli ins-55 Die HohlweHenwand 12'α und die Zahnscheibe öffnung zustande kommt. 12'ft üben daher im Verein mit dem gekerbten Zap-Sections over the entire cross-section of the Ausli ins-55 The HohlweHenwand 12'α and the toothed washer opening comes about. 12'ft therefore practice in conjunction with the notched tap
Dadurch, daß bei dieser Ausführungsform die An- fen 9'a bzw. der gelochten Wand 9'ft bei Drehung triebswelle 2 sich durch die ZusaUkammer 3a und der Welle 2', ebenso wie bei der Ausführung nach die Kammern 3ft und 3c erstreckt, wird durch die Fig. 1 die Zahnscheibe 12 im Verein mit der gelochzwischen den Kammerwänden und der Welle 2 auf- 60 ten Wand 9, auf ein den Mischer durchströmendes tretende Scherung die Mischwirkung noch verstärkt. Medium jeweils die an Hand von Fig. 3 erläuterte Die grundsätzlich gleiche Wirkungsweise weist Wirkung eines Mischelementes unter Gewährleistung eine weitere Ausführungsform des neuen Laminar- kontinuierlichen Durchflusses aus. Die Hohlwellenmischers auf, die in F i g. 4 schematisch veranschau- wand 7' mit der Durchtrittsöffnung 8' wiederum licht ist: 65 wirkt ebemso wie das bei der Ausführung nach Fig. 1The fact that in this embodiment the ports 9'a or the perforated wall 9'ft when the drive shaft 2 rotates extends through the assembly chamber 3a and the shaft 2 ', just as in the embodiment according to the chambers 3ft and 3c 1 shows the toothed disk 12 in conjunction with the perforated wall 9 between the chamber walls and the shaft 2, and the mixing effect is reinforced by a shear flowing through the mixer. Medium as explained with reference to FIG. 3. The basically same mode of operation shows the effect of a mixing element while guaranteeing a further embodiment of the new laminar continuous flow. The hollow shaft mixer shown in FIG. 4 schematically shows the wall 7 'with the passage opening 8' is again light: 65 works just like that in the embodiment according to FIG. 1
In einem Mischergehäuse 1' ist eine in nicht weiter beschriebene Mischglied 7 mit der Durchtritts- % dargestellter Weise angetriebene Welle2' und 4' ge- öffnung 8 in der an Hand von Fig. 2 erläutertenIn a mixer housing 1 'is not further described in mixing member 7 shown with the Durchtritts-% manner driven wave2' and 4 'overall opening 8 explained in reference to FIG. 2
lagert und abgedichtet. Das in das Mischergehäuse 1' Weise.stored and sealed. That in the mixer housing 1 'way.
Dorck die Einübung* m die Zus.— 3'<( eintretendes Medium nrft. durchΛ^^Ε, Medi I2' a Dorck die exercise * m the addition - 3 '<(entering medium nrft. Through ^^ Ε, Medi I 2 ' a
der Welle 2" in Falten gelegtof the shaft 2 "laid in folds
man die hindui*r«5 one the hindu * r «5
;n 9' α verlängert, so daß die; n 9 'α extended so that the
9'fl wirkende Scherung schraubentoraug ^r""£k_ kanäle ergeben. Ausführungsform des Mi9'fl acting shear screw hole ^ r "" £ k _ channels result. Of leadership form the Mi
gezogen, bevor das Mediumdurch ehe ^ Ob«* ^ ^ p.g 5 «teme^W ^pulled before the medium by ^ Ob «* ^ ^ p . g 5 «teme ^ W ^
örtlich und zeitiich fluktuierend in die ^^J*/ Hegenden Seiten ^^^^",fund M''b l· gelangt Die durchtretenden Mediumspomonen je Ug^ den Deckp atteu M α und 26 bFluctuating in time and place in the ^^ J * / Hegenden Seiten ^^^^ ", fund M''b l · The penetrating medium spomons get per Ug ^ the cover plate M α and 26 b
3·3 ·
in DurcMußrich.ung vertain general
g-fg-f
Portionen zerteilt, verformt und umgeordnet se,daß sich die Inhomogenitäten leicht ausgleichen können. Dieser Ausgleich wird bei der Ausführung des Mischers nach Fig. 4 noch dadurch beschleunigt und verstärkt, daß als Medium in der Kammer Ve durch Scherung wischen der Hohlwellenwand 12 α und den Wänden der Kammer Ve-weiter vertormt, sodann beim Durchtritt durch die Locher IC»ft der gelochten Wand 9'b und die Zahnlucken 13jj de Zahnscheibe 12'6 nochmals portionsweise verfonnt und umgeordnet und schließlich der Scherung zw.-sehen der Zahnscheibe Wb und der Hohlwellenwand?' einerseits und den Wänden der Kammer3 / andererseits ausgesetzt wird, bevor es durch die Austrittsöffnung 11' abfließt. Ebenso wie bei der Ausführung nach Fig. 1 ist auch be, der Ausfuhrung nach Fig.4 die Durchflußrichtung umkehrbar. Die Mischung des Mediums würde dabei zwar im einzelnen in anderer Folge ablaufen, jedoch insgesamt die gleiche Wirkung ergeben. .Portions are divided, deformed and rearranged so that the inhomogeneities can easily be compensated for. This compensation is accelerated and intensified in the design of the mixer according to FIG. 4 by the fact that the medium in the chamber Ve by shear wiping the hollow shaft wall 12 α and the walls of the chamber Ve is further standardized, then when it passes through the holes IC » ft the perforated wall 9'b and the tooth gaps 13jj de toothed disk 12'6 again in portions and rearranged and finally the shear between the toothed disk Wb and the hollow shaft wall? ' on the one hand and the walls of the chamber 3 / on the other hand, before it flows off through the outlet opening 11 '. As in the embodiment according to FIG. 1, the direction of flow can also be reversed in the embodiment according to FIG. The mixing of the medium would indeed take place in a different sequence in detail, but would result in the same effect overall. .
Da die Ausnehmungen Wa auf dem verhältnismäßig geringen Umfang des Zapfens 9'« unterzubringen sind, kann es herstellungstechnisch erwünscht seinf die Zahl der Ausnehmungen 10'« zu vernn- 5» gern. Um Konstanz des aus der überdeckung von Ausnehmungen Wa mit Lücken 13'* der Hohlwellenwand 12'a resultierenden freien Durchtnttsquerschnittes zu gewährleisten, wird man dabei dve Zahl der Ausnehmungen mit Vorzug um eine ungerade Zahl, etwa 3 oder 5, kleiner wählen als die Zahl der Lücken 13'«. Man könnte aber auch an Stelle des Zapfens Va eine die Hohlwellenwand 12'β umschließende Ringwand mit Ausnehmungen 10 α dem inneren Umfang oder radialen öffnungen vorsehen, wobei dann das Medium nicht mehr zwischen der Hohlwellenwand 12'a und dem Zapfen 9'α sondern J^en 7ahnradpumpe bekannter Art, die bei dem einω H ^gedeuteten Drehsinn der \VeUe 2 durch^ '«n rin m Spiel zum Gehäuse 1 zurSince the recesses Wa are to be accommodated on the relatively small circumference of the pin 9 ', it may be desirable from a manufacturing point of view to reduce the number of recesses 10'. In order to ensure constancy of the free passage cross section resulting from the overlap of recesses Wa with gaps 13 '* of the hollow shaft wall 12'a, the number of recesses is preferably chosen to be an odd number, e.g. 3 or 5, smaller than the number of Gaps 13 '«. But instead of the pin Va one could also provide an annular wall surrounding the hollow shaft wall 12 'β with recesses 10 α on the inner circumference or radial openings, in which case the medium is no longer between the hollow shaft wall 12'a and the pin 9'α but J ^ en 7ahnradpumpe known type, in which a ω H ^ interpreted rotation of the \ veue by 2 ^ ' «n rin m game to the housing 1 for
^ ~i ^ 1g S ^ ^^ fMt mt dem Geh ^ ~ i ^ 1g S ^ ^^ fMt with the walk
DfJjJ^n Wand 9" von der Aussparung 28" 1 ve bun« 1ψ, fönJert Abweichend vonDfJjJ ^ n wall 9 "from the recess 28" 1 ve bun « 1ψ , fönJert deviating from
in aer ^n Zahnradpumpe ist die Msjui« η ^^ ^ einen Teil des Umjparung^ Zahnradesl2" im Gehausei' ausgefangs ae yh m Gehäuse 1" ausgesparten aer ^ n in the gear pump Msjui "η ^ ^^ is a part of the Umjparung ^ Zah nradesl2" in Gehausei 'fangs being ae yh m go äuse 1 "recessed
sparten Kam Die Kam r 3"Λ erstrecktsaved Kam The Kam r 3 "Λ extends
Kammer^ Aussparung 28", so da£J der amChamber ^ recess g 28 ", so that £ J the on
g" ™ Zahnrades 12" anliegende Teil 30 Zahnkranz oe Kammgr rfc noch gegen g "™ gear 12" adjacent part 30 gear rim oe comb size rfc still against
Js gehäuses Die mk dem Gehäuse 1"Js housing The mk dem housing 1 "
^sparung Z« ^^ ? .^ ^ ßereic ^ saving Z «^^ ? . ^ ^ ßereic
fef^ ^1Vf soweit dieser von der Kammer 3" h Zahnkranzes 1, ^.^ ^ Löchem 1Q„ vgr_ fe f ^ ^ 1 Vf as far as this from the chamber 3 " h gear rim 1, ^. ^ ^ holes 1Q " vgr _
u»faßt *'™;c m "J1 Zahnlücken 13" des Zahnrades u » summarizes * '™; c m "J 1 tooth gaps 13" of the gear
1 ϊ" fiherdecken können. Die unter sich gleichen Lö-JJ ubejdecR e* £ ih wobei die Teilung1 ϊ "can cover. The same Lö-JJ ubejdecR e * £ ih being the division
eher IC» ^durchmesser entspricht und die dem doppelten "** der au{ die Lange der rather IC »^ diameter and the double " ** the au {the length of the
AnzahJ^JJ™^8 Zahnteilungen des Zahnrades ;ieden ist. Die Löcher münden inAnzahJ ^ JJ ™ ^ 8 Z ahnteilungen of the gear; it is . The holes open into
™zentrisch im Gehäuseblock aus-κοηζ ^ ^ ^^ ™ centrically in the housing block out- κοηζ ^ ^ ^^
Mischglied 7" 7" ist an seinem im Wand 3" i g 8"Mixing element 7 "7" is on its in the wall 3 " i g 8"
g 8" ist die ^ ^, ^_g 8 "is the ^ ^, ^ _
verbunden, von derconnected, from the
12 mn^
eine zur12 mn ^
one to
2 J
begrenzt2 y
limited
ubr genubr gen
Kammer:
gebildeten
e.ne AurtnttjoffnungChamber:
educated
e.ne Aurttjoffnung
im EinzeUa.l denVischer durchströmendes Medium in derin detail Medium flowing through the mixer in the
Hand von F i g. 3 erläuterten Weise als ein Mischelement ein. Das Mischgüed 7" mit der Durchtrittsnffnuns 8" wiederum entspricht dem bei der Ausfüh- ^g nach Fig. 1 beschriebenen Mischglied 7 mit Her Durchtrittsöffnung 8, deren Wirkung an Hand von F i g. 2 erläutert wurde.Hand of fig. 3 as a mixing element a. The mixed material 7 "with the passage opening 8 ″ in turn corresponds to the mixing element 7 described in the embodiment according to FIG Her passage opening 8, the effect of which on the basis of FIG. 2 was explained.
Durch die Eintrittsöffnung 6" :n die Aussparung 78" eintretende Medium wird von den Zahnlücken der Zahnräder 12" und 27" aufgenommen. Das von den Zahnlücken des Zahnrades 27" aufgenommene Sedium wird dabei in die Aussparung 29" gefördert, w0 es durch den gegenseitigen Eingriff der Zahnräder aus den Zahnlücken ausgequetscht wird. Von der Aussparung 29" fließt dieses Medium weiter iß die Kammer 3" h und von dort durch die bei Überdeckung von Zahnlücken 13" des Zahnrad- 12" mit Sem 10" der gelochten Wan^ 9" sich ergebenden freien Durchtrittsquerschnitte portionsweise sowie Sich und örtlich fluktuierend in die Kammer 3" L Dabei verdrängt es aber auch die von den Zahnlük- *o ken 13" des Zahnrades 12" aus der Aussparung 28" herangeförderten Mediumportionen in die Kammer ri. Durch diese gegenseitige Verdrängung von Mediumsteilen, die bei Eintritt in den Mischer weit voneinander getrennt waren, wird gegenüber den Aus-Ehrungen nach Fig. 1 und 4 eine noch zusätzliche Umordnung des Mediums erzielt. Eine weitere zu-SShe Umordnung ergibt sich daraus, daß das vnm Zahnrad 12" geförderte Medium nicht vollständig durch die Zahllücken 13" in die Kammer 3"i 3» abfließt, sondern zum Teil ™εί1εΐ^? "L^ Mediumsrung 29" gefördert wird, wc.es s.cn ^^ herangeteilen mischt, die vom Z-annrau Me(i,um in die führt werden. Schließlich wird ^^ des Zahn. Kammer 3" h infolge der a«uepp™" | y ,· wird rades 12" stark geschert. In ά"Λ^άεπ1 umlaudas Medium durch Scherunß ^Tden der Kammer fenden Mischglied 7" und den w MischgliedMedium entering through the inlet opening 6 ″: n the recess 78 ″ is taken up by the tooth gaps of the gear wheels 12 ″ and 27 ″. The sedium absorbed by the tooth gaps of the gear wheel 27 ″ is conveyed into the recess 29 ″, where it is squeezed out of the tooth gaps by the mutual engagement of the gears. From the recess 29 "this medium flows further iß the chamber 3" h and from there through the free passage cross-sections resulting from the overlap of tooth gaps 13 "of the gear 12" with Sem 10 "of the perforated Wan ^ 9" in portions as well as itself and locally fluctuatingly into the chamber 3 ″ L At the same time, however, it also displaces the medium portions conveyed into the chamber ri by the tooth gaps 13 ″ of the gear 12 ″ from the recess 28 ″. As a result of this mutual displacement of parts of the medium, which were widely separated from one another when they entered the mixer, an additional rearrangement of the medium is achieved compared to the honors according to FIGS. 1 and 4. Another SSHE to rearrangement results from the fact that the vnm gear 12 "is not conveyed medium completely by the number of gaps 13 '" flows i 3 ", but partly ™ εί1εΐ ^?" In the chamber 3 L ^ Mediumsrung 29 "is conveyed , wc.es s.cn ^^ Hérange share mixed, by the Z-annrau Me (i, u m in the leads are Finally ^^ of the tooth chamber 3 "h as a result of a" UEPP ™ "|.. y, · We d rades 12 "strongly sheared. In ά " Λ ^ άεπ1 umlaudas the medium through shear fiss ^ T the mixing element 7 "in the chamber and the mixing element
3" i verformt, sodann duichOje :mn ZusaU_ 3 "i deformed, then duichOje: mn ZusaU _
7" rotierende D«^™^?™*^*» dem Mischkammer 3" k gefaltet und ^^atzkammer 3" k güed 7" und den Wänden■**£ &Q Austrittsöffwiederum geschert, oevor es7 "rotating D« ^ ™ ^? ™ * ^ * »the mixing chamber 3" k folded and ^^ etching chamber 3 " k güed 7" and the walls ■ ** £ & Q outlet söff again sheared before it
nung 11" abfließt. „ des j^ischerge-voltage 11 "flows." of the j ^ i sc manufactured
Durch die zwischen dem leii „ hende Abhäuses 1" und dem Zahnkranz l·- ρ Kammer 3" h By "immediate Abhäuses 1" between the Leii and the ring gear l · - ρ chamber 3 "h
^^^.^^^J^Vz^^^ 12" ist gewährleistet, ^""V6 emen Druckanstieg und 27" f ^e Zahwadpumpe^me ^^ ^^^. ^^^ J ^ Vz ^^^ 12 " is guaranteed ^""V 6 emen pressure rise and 27" f ^ e Zahwadpump ^ me ^^
erzeugt, der den fur die^M'schU ü n b=rkompensiert. Die abfall kompensiert oder ga_ uoerK ^ ^ ^^ ^n Ausführung des Mischers nacn s- nachgeschalgroßem Vorteil wenn ei" deg^l kabsenkung beeinteter Vorgang durch eine urucKgenerated, the ^ M 'SchU ü n b = r k omp ensiert the fur. The falling compensated or ga_ uoerK ^ ^ ^^ ^ n version of the mixer NaCN s- nachg eschalgroßem advantage if ei "de g ^ l kabsenkung impressive Teter process by urucK
trächtigtwurde. Mischers nach Fig. 1, 4was pregnant. Mixer according to FIGS. 1, 4
Die Ausfuhrungen des Mtfcn Q zu The executions of the Mtfcn Q too
und 5 können ohne weiteres mu P H _and 5 can easily mu P H _
einer E^SgJJ^ffiÄ eine gemeinpumpe und Mischer voneund same Welle angetneben werden.an E ^ SgJJ ^ ffiÄ a common pump and mixers from one and the same shaft.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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