DE2335190A1 - Turbine mixer - with pump for distributing contents to control vortex - Google Patents
Turbine mixer - with pump for distributing contents to control vortexInfo
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Abstract
Description
DIPL.-CHEM. W. RÜCKER DIPL.-INÜ. S. LEINE PATENTANWÄLTEDIPL.-CHEM. W. RÜCKER DIPL.-INÜ. S. LEINE PATENT LAWYERS
3 HANNOVER. BURCKHARDTSTR. 1 TELEFON (OSlI) β2 84 733 HANOVER. BURCKHARDTSTR. 1 TELEPHONE (OSlI) β2 84 73
Unser Zeichen 226/81Our sign 226/81
Max L. BardMax L. Bard
Datum 9. Juli 1973Date July 9, 1973
TurbomischerTurbo mixer
Die Erfindung bezieht sich auf einen Turbomischer, mit dem Feststoffe in einer Flüssigkeit dispergierbar sind und der mit einem turbinenartigen Mischelement ausgestattet ist, das in einem Behälter, der Feststoffe und Flüssigkeiten enthält, rotiert und diese so vermischt. Das türbinenförmige Mischelement erzeugt in Verbindung mit der Viskosität der Flüssigkeit einen Strudel oder einen Hohlraum in dem Maße wie der Mischvorgang voranschreitet. Bei anderen Viskositäten ist der Strudel zu voll.The invention relates to a turbo mixer with which solids are dispersible in a liquid and which is equipped with a turbine-like mixing element, which is in a container that contains solids and liquids, rotates and mixes them up. The turret-shaped one Mixing element, in conjunction with the viscosity of the liquid, creates a vortex or cavity as the mixing process is progressing. With other viscosities the vortex is too full.
Folglich ist eine Pumpe vorgesehen, um einen Teil des Inhalts des Behälters vom Rand desselben abzupumpen und von unten in die Mitte des Strudels zurückzupumpen oder umgekehrt, um den Strudel zu steuern.Accordingly, a pump is provided to pump part of the contents of the container from the rim thereof and from to pump back down to the center of the vortex or vice versa to control the vortex.
WR/Si -2-WR / Si -2-
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Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung ist also die Schaffung eines Turbomischers mit einer Steuereinrichtung zur Steuerung des Strudels.The main feature of the present invention is therefore the Creation of a turbo mixer with a control device for controlling the vortex.
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der anschließenden Beschreibung und den Ansprüchen.Other features and advantages of the invention will emerge from the following description and claims.
Die Erfindung wird nun anhand von Beispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert.The invention will now be explained in more detail by means of examples which are shown in the drawing.
Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt durch einen erfindungsgemäßen Mischer,Fig. 1 is a vertical section through a mixer according to the invention,
Fig. 2 ist ein Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Mischer,
Fig. 3 ist eine Seitenansicht,
Fig. 4 ist ein Schnitt durch ein Ventil, Fig. 5 ist eine Draufsicht durch das Turbomischelement
mit Teilen weggebrochen und im Schnitt, um die Ausgestaltung zu verdeutlichen, Fig. 6 ist ein Schnitt auf der Linie 6-6 der Fig. 5Fig. 2 is a cross section through the mixer according to the invention,
Fig. 3 is a side view,
4 is a section through a valve, FIG. 5 is a plan view of the turbo-mixing element with parts broken away and in section to clarify the configuration, FIG. 6 is a section on line 6-6 of FIG
in Richtung der Pfeile gesehen, Fig. 7 ist ein vergrößerter Schnitt auf der Linieseen in the direction of the arrows, Figure 7 is an enlarged section on the line
7-7 der Fig. 5,7-7 of Fig. 5,
Fig. 8 ist ein Schnitt auf der Linie 8-8 der Fig. 5, Fig. 9 ist ein Schnitt auf der Linie 9-9 der Fig. 5, Fig. 10 ist ein Schnitt auf der Linie 10-10 der Flg. 6, Fig. 11 ist eine Draufsicht auf eine abgeänderte Ausgestal tungs form,Fig. 8 is a section on line 8-8 of Fig. 5, Fig. 9 is a section on line 9-9 of Fig. 5, FIG. 10 is a section on line 10-10 of FIG. 6, 11 is a plan view of a modified embodiment form,
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Fig. 12 ist ein Schnitt auf der Linie 12-12 der Fig. 11 undFigure 12 is a section on line 12-12 of Figures 11 and 11
Fig. 13 ist der Vertikalschnitt durch eine abgewandelte Vorrichtung zur Luftzuführung.13 is a vertical section through a modified device for supplying air.
Das Bezugszeichen 10 bezeichnet ganz allgemein den Turbomischer gemäß der Erfindung. Der Turbomischer IO enthält einen Behälter 12 mit der Welle 17, die in herkömmlicher Weise angeordnet und gelagert ist. Die Mischturbine oder das Mischelement ist mit 18 bezeichnet und am unteren Ende der Welle 17 befestigt.The reference numeral 10 designates the turbo mixer according to the invention in very general terms. The turbo mixer IO contains a container 12 with the shaft 17 which is arranged and supported in a conventional manner. The mixing turbine or that Mixing element is designated by 18 and is attached to the lower end of shaft 17.
Der Behälter 12 hat einen konischen Boden 19, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist. Eine Pumpe 20 ist in der Nähe angeordnet, und eine Leitung 21 verläuft von der Einlaßseite der Pumpe zu einer Seite des Behälters 12 in der Nähe der Bodenwand 19. Die Leitung 22 verläuft vom Auslaß der Pumpe zur Mittedes Bodens 19 des Behälters 12.The container 12 has a conical bottom 19, as can be seen from the drawing. A pump 20 is nearby arranged, and a conduit 21 extends from the inlet side of the pump to one side of the container 12 in the vicinity of the Bottom wall 19. Line 22 extends from the outlet of the pump towards the center of the bottom 19 of the container 12.
Eine Leitung 23 verläuft von der Leitung 21 zu der Leitung 22 in der Nähe der Pumpe, eine Leitung 24 verläuft von der Leitung 21 aus, aber näher zur Pumpe 20 als die Leitung 23 zur Leitung 22, die wiederum näher am Behälter in der Leitung endet als die Leitung 23. Ein Dreiwegeventil 25A verbindet die Leitung 21 jeweils mit den Leitungen 23 und 24, und ein Dreiwegeventil 25B verbindet die Leitung 22 mit der Leitung Bei richtiger Einstellung der Ventile 25A, 25B und 25C kannA line 23 runs from the line 21 to the line 22 in the vicinity of the pump, a line 24 runs from the Line 21 out, but closer to pump 20 than line 23 to line 22, which in turn is closer to the container in the line terminates as line 23. A three-way valve 25A connects line 21 to lines 23 and 24, and a, respectively Three-way valve 25B connects the line 22 with the line If the setting of the valves 25A, 25B and 25C is correct
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die Pumpe 20 Material von der Seite des Behälters zum Boden des Behälters 12 pumpen oder umgekehrt, obgleich die Pumpe 20 immer in derselben Richtung umläuft.the pump 20 pumps material from the side of the container to the bottom of the container 12 or vice versa, although the pump 20 always revolves in the same direction.
Der Turbinenmischer 18 besitzt eine zentrische Nabe 27, in der ein WeIlenstummel 28 angeordnet ist, der von dem un-' teren Ende der hohlen Welle 17 ausgeht. Der Wellenstummel 28 besitzt eine Mutter 29, die in das untere Ende eingeschraubt ist und hält die Nabe 27 am unteren Ende der Welle 17 fest. Eine Scheibe 30 ist in der Nabe 27 befestigt und erstreckt sich radial nach außen. An dieser Scheibe sind Zähne 31 und 32 gebildet, und zwar am Umfangsrand der Scheibe, wobei die Zähne 31 aus der Ebene der Scheibe nach oben und die Zähne aus der Ebene mit der Scheibe 30 nach unten geneigt sind. Ein Ring 33, der an der Nabe 27 angeordnet ist, ragt von dieser nach oben und erfaßt das untere Ende der Welle 17. Mehrere Propellerflügel 35 erstrecken sich zwischen den Ringen 33 und 34 und sind fest an diesen angeordnet, so daß bei einer Rotation der Mischturbine 18 Flüssigkeit aus dem Tank 12 in den Raum unterhalb der Ringe 33 und 34 und auf die Scheibe 30 fließt.The turbine mixer 18 has a central hub 27 in which a shaft stub 28 is arranged, which is supported by the un- ' direct end of the hollow shaft 17 starts. The stub shaft 28 has a nut 29 which is screwed into the lower end is and holds the hub 27 at the lower end of the shaft 17. A disk 30 is fixed in the hub 27 and extends radially outwards. Teeth 31 and 32 are formed on this disc, on the peripheral edge of the disc, the Teeth 31 are inclined upward from the plane of the disk and the teeth are inclined downward from the plane with the disk 30. A Ring 33, which is arranged on the hub 27, protrudes upward therefrom and engages the lower end of the shaft 17. Several Propeller blades 35 extend between rings 33 and 34 and are fixedly attached to them so that upon rotation of the mixing turbine 18, liquid from the tank 12 into the space below the rings 33 and 34 and onto the disk 30 flows.
Ein Ring 36 mit denselben Dimensionen wie der Ring 33 jfit fest am unteren Ende der Nabe 27 befestigt, während ein zweiter Ring 37 konzentrisch dazu und im Abstand· nach außen angeordnet ist. Eine Anzahl von Propellerflügeln 38 erstrecken sich zwischen den Ringen 36 und 37 und bewegen Flüssigkeit inA ring 36 with the same dimensions as the ring 33 jfit is firmly attached to the lower end of the hub 27, while a second ring 37 is arranged concentrically to it and at a distance to the outside. A number of propeller blades 38 extend move between rings 36 and 37 and move fluid in
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dem Behälter nach oben, und zwar in jenen Raum, der oberhalb der Ringe 36 und 37 liegt, was aus Fig. 5 zu ersehen ist. Eine nach unten und außen geneigte Venturiplatte 39 ist am unteren Rand des Ringes 34 befestigt und erstreckt sich nach unten und außen, wobei sich das äußere gekrümmte Teil nach oben zurückkrümmt. Die Venturiplatte 39 besitzt zahlreiche Perforationen 40, die aus einem Grund gebildet sind, der weiter unten noch erläutert werden wird. Eine gekrümmte Förderplatte 41 ist an der Venturiplatte 39 befestigt, so daß sich eine Kammer 42 ergibt, was aus Fig. 6 zu ersehen ist. Die Kammer 42 besitzt ein Einlaßende 43 und verjüngt sich zu einem im Querschnitt verringerten offenen Ende 44, siehe Fig. 8. Eine Anzahl von Propellerflügeln B spiralenförmiger Gestalt sind auf jeder Seite der Scheibe 30 angeordnet und unterstützen die Bewegung der Flüssigkeit nach außen.the container upwards, namely into the space above the rings 36 and 37 is located, which can be seen from FIG. A downwardly and outwardly inclined Venturi plate 39 is on The lower edge of the ring 34 is attached and extends downward and outward, with the outer curved portion extending upward curved back. The venturi plate 39 has numerous perforations 40 which are formed for a reason that is described below will be explained later. A curved conveyor plate 41 is attached to the venturi plate 39 so that a chamber 42 shows what can be seen from FIG. The chamber 42 has an inlet end 43 and tapers to one in cross section reduced open end 44, see Fig. 8. A number of propeller blades B of helical shape are on each side of the disc 30 and support the movement of the liquid outward.
Wenn die Mischturbine 18 rotiert, strömt Flüssigkeit in dem Behälter in die Kammer 42 und wird durch die öffnungen 40 in den Raum oberhalb der Scheibe 30 hinausgetrieben.As the mixing turbine 18 rotates, liquid flows into it the container into the chamber 42 and is driven out through the openings 40 into the space above the disk 30.
Eine Venturiplatte 45, identisch zur Venturiplatte 39, ist an dem oberen Ende des Ringes 37 befestigt und ist nach oben und außen zur Scheibe 30 hin geneigt. Die untere Förderplatte 46, die identisch mit der oberen Förderplatte 41 ausgestaltet ist, ist an der Venturiplatte 45 befestigt und arbeitet in der gleichen Weise wie die obere Förderplatte 41, indem sie nämlich flüssiges Material durch die öffnungen 47 in derA venturi plate 45, identical to the venturi plate 39, is attached to the upper end of the ring 37 and is after inclined at the top and outside towards the disk 30. The lower conveyor plate 46, which is configured identically to the upper conveyor plate 41 is attached to the venturi plate 45 and operates in the same way as the upper conveyor plate 41 by namely, they liquid material through the openings 47 in the
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Venturiplatte 45 zuführt. Die Venturiplatten 45 und 47 verjüngen sich in Richtung zur Scheibe 30 zu, so daß sich ringförmige Venturiöffnungen ergeben, wodurch die Bewegung von Material durch die Öffnungen 40 und 47 unterstützt wird.Die Öffnungen 40 und 47 sind am größten am Einlaßende der Einlaßplatten 41 und 46 und werden nach und nach zum anderen Ende hin kleiner.Venturi plate 45 supplies. The Venturi plates 45 and 47 taper in the direction of the disk 30 so that they are annular Venturi openings, thereby assisting the movement of material through openings 40 and 47. The openings 40 and 47 are largest at the inlet end of the inlet plates 41 and 46 and gradually become smaller towards the other end.
Wenn die Mjschturbine 18 rotiert, werden Flüssigkeit und Feststoffe nach unten zwischen die Ringe 33 und 34 und auch nach oben zwischen die Ringe 36 und 37 in den Raum beiderseits der Scheibe 30 gesaugt. Sodann wird das Material durch die Flügel B durch die Ventur!öffnung an den Öffnungen 40 und 46 vorbeigeschleudert, wo zusätzliches Material in den Strom einmündet, während alles zusammen dann an den kombinierten Misch- und Pumpzähnen 31 und 32 der Platte 30 vorbeibewegt wird, wodurch die Dispersion der Feststoffe in der Flüssigkeit hervorgerufen wird. Öffnungen P und P1 gehen von der hohlen Welle 17 aus und münden in den Raum oberhalb und unterhalb der Scheibe 30, so daß Luft oder Gas, wenn erforderlich, zugeführt werden kann.When the engine 18 rotates, liquid and solids are sucked down between the rings 33 and 34 and also up between the rings 36 and 37 into the space on either side of the disk 30. The material is then thrown by the blades B through the venture opening past the openings 40 and 46, where additional material flows into the stream, while everything together is then moved past the combined mixing and pumping teeth 31 and 32 of the plate 30, as a result of which causing the solids to disperse in the liquid. Openings P and P 1 extend from the hollow shaft 17 and open into the space above and below the disc 30 so that air or gas can be supplied if necessary.
Die Mischturbine 18 ist so ausgestaltet, daß ein Strudel oder ein hohler Raum in der Flüssigkeit im Behälter 12 erzeugt wird, wenn das Material dünn ist und sobald die Turbine eine hohe Rotationsgeschwindigkeit annimmt. Um nun diesen Strudel zu steuern und damit den Wirkungsgrad der Mischturbine zu verbessern, pumpt die Pumpe 20 Mischgut entweder vom Rand desThe mixing turbine 18 is designed in such a way that a vortex or a hollow space is created in the liquid in the container 12 becomes when the material is thin and as soon as the turbine adopts a high speed of rotation. To this vortex now To control and thus improve the efficiency of the mixing turbine, the pump pumps 20 mix either from the edge of the
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Behälters 12 in die Mitte des Bodens desselben oder in einer umgekehrten Richtung, damit die Ausbildung des Strudels durch Hineinpumpen von Flüssigkeit oder durch Abpumpen von Flüssigkeit, je nachdem, gesteuert werden kann.Container 12 in the middle of the bottom of the same or in a reverse direction, so that the formation of the vortex by Pumping in liquid or by pumping out liquid, as the case may be, can be controlled.
Durch die Steuerung des Strudels beim Betrieb des Turbinenini scher s gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Arbeitsweise bei hoher Geschwindigkeit aufrechterhalten werden, ohne daß der Wirkungsgrad des Mischens aufgrund der Bildung eines ungünstigen Strudels beeinträchtigt wird.By controlling the vortex in the operation of the turbine engine according to the present invention, an operation can be maintained at high speed without sacrificing mixing efficiency due to formation an unfavorable vortex is impaired.
In den Fig. 11 und 12 ist eine modifizierte Scheibe 30· dargestellt. Die Scheibe 30' ist mit vielen relativ feinen, nach oben geneigten Zähnen 31' versehen, die aus der Randkante der Scheibe hervorgehen und unter verschiedenen Winkeln geneigt sind. Eine Vielzahl von relativ feinen Zähnen 32' sind ebenfalls aus dem Randkantenmaterial der Scheibe 30 gebildet und neigen sich unter verschiedenen Winkeln nach außen. Die Scheibe 30' kann an die Stelle der Scheibe 30 treten, obwohl alle anderen Merkmale der Erfindung dann dieselben sind, ebenso die Verwendung und Arbeitsweise.A modified disk 30 is shown in FIGS. 11 and 12. The disk 30 'is made with many relatively fine, upwardly inclined teeth 31 'provided from the Edge edge of the disc emerge and are inclined at different angles. A variety of relatively fine teeth 32 'are also formed from the edge material of the disk 30 and incline at different angles Outside. Washer 30 'can be substituted for washer 30, although all other features of the invention are then the same are, as well as the use and mode of operation.
In Fig. 13 ist eine modifizierte Mischturbine dargestellt und mit 18' bezeichnet. Sie ist dazu eingerichtet, der Flüssigkeit und den Feststoffen Luft oder Gas zuzuführen, so daß während des Mischens durch den Eintritt der Luft oder des Gases in die Flüssigkeit der Mischvorgang unterstützt wird.In Fig. 13, a modified mixing turbine is shown and denoted by 18 '. It is set up for this To supply liquid and air or gas to the solids, so that during mixing by the entry of air or the Gas in the liquid, the mixing process is supported.
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Die Mischturbine 18" umfaßt eine hohle Welle 17' mit einer verhältnismäßig dicken Scheibe 3OA, die am unteren Ende der Welle befestigt ist. Eine Wellenverlängerung 17A ist an der Scheibe 3OA vermittels eines Bolzens 28' befestigt, auf den eine Mutter 29' aufgeschraubt ist. Eine nach unten und außen geneigte Venturiplatte 39' ist an einem Ring 34· befestigt und endet mit ihrem äußeren Rand in einer ringförmigen Förderplatte 41'. Eine Leitung 100 geht von der hohlen Welle 17' durch die Venturiplatte 39' zu einer Venturiöffnung 101, die in die Kammer 42' hineinführt und in den Raum oberhalb der Scheibe 30A.The mixing turbine 18 "includes a hollow shaft 17 ' a relatively thick disk 30A attached to the lower end of the shaft. A shaft extension 17A is attached to the disk 30A by means of a bolt 28 ', on which a nut 29 'is screwed. One after Venturi plate 39 ', which is inclined at the bottom and the outside, is attached to a ring 34 and ends with its outer edge in an annular shape Conveyor plate 41 '. A conduit 100 extends from the hollow shaft 17 'through the venturi plate 39' to a venturi opening 101, which leads into the chamber 42 'and into the space above the disc 30A.
Ein hohler Arm 102 geht von der Welle 17A in den Raum zwischen der Venturiplatte 39A und der Scheibe 30A und steht in Verbindung mit der Ventur!öffnung 103, die parallel zu dem Arm angeordnet ist und von ihm getrennt liegt.A hollow arm 102 extends from shaft 17A into the space between venturi plate 39A and disc 30A and stands in connection with the venture opening 103, which is parallel to the Arm is arranged and is separated from it.
Eine Leitung 104 verläuft von der hohlen Welle 17' nach unten in die Scheibe 3OA und nach außen zu einem Kanal 105, der in einem kreisförmigen und vergrößerten Teil 106 der Scheibe 3OA untergebracht ist. öffnungen 107 und 108 gehen nach oben und nach unten von dem Kanal 105 aus und führen Luft oder Gas in den Raum ein, der oberhalb bzw. unterhalb der Scheibe 3OA liegt. Eine Leitung 109 erstreckt sich von der Welle 17A nach unten zur Scheibe 3OA und durch die Wellenverlängerung 17A, um schließlich in die Venturischeibe 45' einzumünden, die identisch in der Ausbildung mit der Venturi-A conduit 104 extends from the hollow shaft 17 ' down into the disk 30A and outwards to a channel 105 which is in a circular and enlarged part 106 of the Disk 3OA is housed. Openings 107 and 108 go up and down from the channel 105 and lead Air or gas into the space above or below the pane 30A. A conduit 109 extends from of the shaft 17A down to the disk 30A and through the shaft extension 17A to finally move into the venturi disk 45 ' open, which is identical in training with the Venturi
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scheibe 39' ist. Auf diese Weise wird Luft oder Gas einer Venturiöffnung 110 zugeführt, die identisch mit der Venturiöffnung 101 ist.disk 39 'is. This is how air or gas becomes one Venturi opening 110 supplied, which is identical to the venturi opening 101.
Eine Leitung 111 geht von einem Flüssigkeitsvorrat, der unter Druck steht, aus. Die Leitung enthält eine Venturistelle 112, um Luft anzusaugen über eine darin einmündende Leitung 113. Wärmeaustauscher 114 sind in die Leitung 111 eingeschaltet, um das durch diese Leitung hindurchströmende Gut zu wärmen oder zu kühlen. Eine Leitung 115 ist mit der Unterseite der Mischturbine verbunden, und über diese Leitung wird, falls erforderlich, Luft oder Gas direkt zugeführt.A line 111 starts from a liquid reservoir which is under pressure. The line contains a venturi point 112 to draw in air via a line 113 opening into it. Heat exchangers 114 are in line 111 switched on in order to warm or cool the material flowing through this line. A line 115 is with the Connected to the underside of the mixing turbine, and air or gas is supplied directly via this line, if necessary.
In Fig. 13 ist eine Anzahl von Kanälen zur Zuführung von Luft oder Gas in die Mischturbine dargestellt, es soll jedoch darauf hingewiesen werden, daß die Mischturbine 18* aber auch mit einem oder mit mehreren solcher Luftzuführungseinrichtungen ausgestattet werden kann, die entweder alle gleichzeitig oder selektiv, wie gewünscht, verwandt werden.In Fig. 13 a number of channels for supplying air or gas into the mixing turbine are shown, it should however, it should be pointed out that the mixing turbine 18 * can also be equipped with one or more such air supply devices which can be used either all at the same time or selectively as desired.
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Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19732335190 DE2335190A1 (en) | 1973-07-10 | 1973-07-10 | Turbine mixer - with pump for distributing contents to control vortex |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732335190 DE2335190A1 (en) | 1973-07-10 | 1973-07-10 | Turbine mixer - with pump for distributing contents to control vortex |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE2335190A1 true DE2335190A1 (en) | 1975-01-30 |
Family
ID=5886531
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19732335190 Withdrawn DE2335190A1 (en) | 1973-07-10 | 1973-07-10 | Turbine mixer - with pump for distributing contents to control vortex |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2335190A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3922389A1 (en) * | 1989-07-07 | 1991-01-17 | Procter & Gamble Gmbh | Prodn. of homogeneous mixts. of liq. or solid perfume raw materials - by charging components into highly turbulent mixing zone and feeding inert gas |
-
1973
- 1973-07-10 DE DE19732335190 patent/DE2335190A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3922389A1 (en) * | 1989-07-07 | 1991-01-17 | Procter & Gamble Gmbh | Prodn. of homogeneous mixts. of liq. or solid perfume raw materials - by charging components into highly turbulent mixing zone and feeding inert gas |
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