DE2428653A1 - Mixing of fluids or flowable powders - by division of materials into streams which are subsequently recombined - Google Patents

Mixing of fluids or flowable powders - by division of materials into streams which are subsequently recombined

Info

Publication number
DE2428653A1
DE2428653A1 DE2428653A DE2428653A DE2428653A1 DE 2428653 A1 DE2428653 A1 DE 2428653A1 DE 2428653 A DE2428653 A DE 2428653A DE 2428653 A DE2428653 A DE 2428653A DE 2428653 A1 DE2428653 A1 DE 2428653A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mixing
mixed
flows
divided
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE2428653A
Other languages
German (de)
Inventor
Hans-Dieter Ing Grad Hinz
Gerhard Ing Grad Jost
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Original Assignee
Philips Patentverwaltung GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Patentverwaltung GmbH filed Critical Philips Patentverwaltung GmbH
Priority to DE2428653A priority Critical patent/DE2428653A1/en
Publication of DE2428653A1 publication Critical patent/DE2428653A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40Static mixers
    • B01F25/42Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/432Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction with means for dividing the material flow into separate sub-flows and for repositioning and recombining these sub-flows; Cross-mixing, e.g. conducting the outer layer of the material nearer to the axis of the tube or vice-versa
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/80Falling particle mixers, e.g. with repeated agitation along a vertical axis
    • B01F25/83Falling particle mixers, e.g. with repeated agitation along a vertical axis with receptacles provided with fixed guiding elements therein, e.g. baffles; Cross-mixers comprising crossing channels for guiding the falling particles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05Stirrers
    • B01F27/11Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/15Stirrers with tubes for guiding the material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F29/00Mixers with rotating receptacles
    • B01F29/60Mixers with rotating receptacles rotating about a horizontal or inclined axis, e.g. drum mixers
    • B01F29/63Mixers with rotating receptacles rotating about a horizontal or inclined axis, e.g. drum mixers with fixed bars, i.e. stationary, or fixed on the receptacle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71Feed mechanisms
    • B01F35/717Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer
    • B01F35/7182Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer with means for feeding the material with a fractal or tree-type distribution in a surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40Static mixers
    • B01F25/41Mixers of the fractal type

Abstract

In a process for mixing fluids or flowable powders, using an appts. provided with mixing passages in which the materials are divided into streams which flow downwards at an angle in intersecting streams under gravity, the components of the mixt. are first divided into portions and the streams of the portions are brought into contact with those of other components. The resulting streams of mixed components are then divided into sep. streams which are subsequently recombined. This operation is repeated as often as necessary. The mixing operation is carried out quickly in a small space.

Description

"Verfahren zum Mischen flüssiger oder fließfähiger, pulverförmiger Stoffe und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Mischen flüssiger oder fließfähiger, pulverförmiger Stoffe in einer mit Mischkanälen versehenen Vorrichtung, in der die Stoffe in Flüsse aufgeteilt werden, die aufgrund der Schwerkrafteinwirkung schräg abwärts fließen in sich kreuzenden Flüssen, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens."Process for mixing liquid or flowable, powdery Substances and apparatus for carrying out this method The invention relates to refers to a process for mixing liquid or flowable, powdery substances in a device provided with mixing channels, in which the substances are divided into rivers that flow diagonally downward in each other due to the action of gravity Rivers, as well as a device for carrying out this process.

Allgemein wird eine Mischung im einfachsten Fall und bei kleinen Mengen von Hand durchgeführt. Dazu werden die Stoffe im Mischungsverhältnis ungeordnet in einen Behälter gefüllt.In general, a mixture is used in the simplest case and in the case of small quantities done by hand. For this purpose, the substances are disordered in their mixing ratio filled in a container.

Bei festen Stoffen werden Teilmengen des Mischgutes mit einem geeigneten Werkzeug, z. B. einer Schaufel, viele Male regellos durcheinander gemengt. Flüssige Stoffe werden dafür mit einem Rührwerkzeug, z. B. einem Stab, regellos durcheinander gewirbelt.In the case of solid materials, partial quantities of the material to be mixed are mixed with a suitable Tool, e.g. B. a shovel, mixed randomly many times. Liquid Fabrics are used for this a stirring tool, e.g. B. a stick, random whirled around.

Für die Aufgabe, wiederholt größere Mengen zu mischen, werden motorgetriebene Misch- oder Rührwerke verwendet. Der Mischvorgang wird durch den Einsatz mehrerer bewegter oder feststehender Mischwerkzeuge sowie durch die zusätzliche Bewegung des Mischgutes durch den rotierenden Behälter geordneter und schneller durchgeführt. In Sonderfällen werden für konkrete Mischaufgaben auch spezielle, z. B. durchluftbetriebene Strahl-Mischeinrichtungen mit z. T. besserem Wirkungsgrad eingesetzt.For the task of repeatedly mixing larger quantities, motor-driven ones are used Mixers or agitators used. The mixing process is accomplished through the use of several moving or stationary mixing tools as well as the additional movement of the mixed material is carried out more orderly and faster by the rotating container. In special cases, special, z. B. air-powered Beam mixing devices with z. T. better efficiency used.

Die Auf- und Verteilung geschieht bei den bekannten Verfahren durch die Abtrennung relativ großer Teilmengen vom Mischgut und deren Zufügung an anderem Ort. An den Trennflächen findet durch Relativbewegungen lokal die Mischung statt. Die Zeiten für die Mischung gleicher Mengen streuen stark. Die Kosten für Misch- und Rührwerke werden zur Hauptsache durch den Motorantrieb, Getriebe und Lagerungen bestimmt. Sie sind dem Verschleiß unterworfen und bedürfen der laufenden Wartung. Beim Betrieb entstehen Energiekosten.The breakdown and distribution takes place in the known methods the separation of relatively large quantities from the mix and their addition to other things Location. Mixing takes place locally at the interfaces due to relative movements. The times for mixing equal amounts vary widely. The cost of mixed and agitators become the main thing through the motor drive, gears and bearings certainly. They are subject to wear and tear and require ongoing maintenance. Energy costs arise during operation.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen in kürzester Zeit die gleichmäßige Auf- und Verteilung der zu mischenden Stoffe über das ganze Volumen in kleinste TeilTme:agen und deren anschließende gleichzeitige Mischung in möglichst kleinem Bereich vollziehbar ist.It is the object of the invention to provide a method and a device create, with which the even distribution and distribution of the to in the shortest possible time mixing substances over the entire volume into the smallest parts and their subsequent simultaneous Mixing can be carried out in the smallest possible area.

Die gestellte Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung die Mischkomponenten zunächst in anteilige Teilportionen aufgeteilt und die Flüsse der Teilportionen mit den Flüssen der anteiligen Teilportionen der anderen Mischkomponenten zusammengeleitet werden, wonach die so gebildeten Mischkomponentenflüsse wieder aufgeteilt und untereinander zusammengeleitet werden, wobei das Untereinander-Zusammenleiten in beliebig vielen verfeinerten Arbeitsphasen fortgesetzt wird.In a method, the problem posed is the one mentioned at the beginning Type solved in that, according to the invention, the mixing components initially in proportionate Split portions and the flows of the portions with the flows of the proportional Partial portions of the other mixing components are brought together, after which the so The mixed component flows formed are divided up again and merged with one another where the merging of each other in any number of refined work phases is continued.

Die Flüsse der zu mischenden Stoffe fließen im Mischverhältnis in der Fallinie von oben nach unten, wo sie völlig gleichmäßig gemischt wieder austreten. Der Transport wird ohne Maschinen- oder Hilfskräfte nur im freien Fall durch die Schwerkraft oder durch Trägheitskräfte bewerkstelligt.The flows of the substances to be mixed flow in in the mixing ratio the fall line from top to bottom, where they emerge completely evenly mixed. The transport is carried out in free fall without any machine or auxiliary personnel Brought about by gravity or inertial forces.

Die Flußausbildung erfolgt in Rohren einer Mischvorrichtung, und zwar stufenweise in drei Phasen auf zugeordneten Streckenabschnitten.The flow formation takes place in pipes of a mixing device, namely gradually in three phases on assigned route sections.

In der ersten Phase wird jeder der beteiligten Stoffe zur Aufteilung und Verteilung stufenweise in Teilströme ("Stoffströme") aufgeteilt, die über den Querschnitt der Mischen richtung gleichmäßig verteilt werden.In the first phase, each of the substances involved is used to break down and distribution gradually divided into partial flows ("material flows"), which over the Cross-section of the mixing direction can be evenly distributed.

In der zweiten Phase (Quermischung) werden jeweils ein oder mehrere Teilströme der beteiligten Stoffe zusammengefaßt und an einen anderen Verteilplatz geleitet. Dieser Vorgang wird mehrere Male in Stufen mit den vorgemischten Teilströmen ("Mischströme") wiederholt, bis über den gesamten Querschnitt im großen und ganzen die gleiche Konzentration der beteiligten Stoffe in den Teilströmen herrscht.In the second phase (cross mixing) one or more Partial flows of the substances involved are combined and sent to another distribution point directed. This process is repeated several times in stages with the premixed substreams ("Mixed currents") repeated until over the entire cross-section by and large the same concentration of the substances involved prevails in the partial flows.

In der dritten Phase erfolgt die Ifrensivmischung. Die vorgemischten Teilströme werden in kleinste Teilströme aufgeteilt, an einem neuen Platz auf den Querschnitt geleitet, dort geteilt und erneut zusammengefaßt. Dieser Vorgang wird in Stufen solange wiederholt bis die Mischung vollendet ist.In the third phase, Ifrensiv mixing takes place. The premixed Partial flows are divided into the smallest partial flows at a new place on the Cross-section passed, divided there and summarized again. This process will repeated in stages until the mixture is complete.

Die gemischten Stoffe verlassen die Mischeinrichtung. Am Ende jeder Phase ist. die günstigste Vorbedingung für die Durchführung der nächsten erreicht.The mixed substances leave the mixing device. In the end everyone Phase is. the most favorable precondition for carrying out the next has been reached.

Die Verwendung eines derartigen Leitungssystems gestattet in vielfältiger Weise die für die Durchführung der einzelnen Phasen des Mischverfahrens erforderlichen Makrofunktionen.Such a line system can be used in a variety of ways Manner necessary to carry out each phase of the blending process Macro functions.

Durch die Verzweigungspunkte erfolgt die Aufteilung bzw.The branching points are used to split or

Zusammenfassung sowie durch die dazwischenliegenden Leitungen die Verteilung von Teilströmen der noch ungemischten Stoffe (Stoffströme) bzw. der teilweise gemischten Stoffe ("Mischströme"). Die Mikrofunktionen in den beiden Mischphasen (Vor- und Intensivmischung), die Mischung der beteiligten Stoffe im kleinsten Bereich, geschieht während des Durchfließens der zwischen den Verzweigungspunkten liegenden Leitungen. Der letztgenannte Vorgang wird durch mehrere Faktoren begünstigt: Die zu mischenden Stoffe werden in ihrer natürlichen Schüttdichte eingeführt und durch die Schwerkraft beschleunigt bis zu einer Geschwindigkeit, die nach einer zugehörigen Fallstrecke durch den Strömungswiderstand in den Leitungen begrenzt wird. Dadurch ist die Dichte der zu mischenden Stoffe in den Leitungen der Mischstufen gering und die Bewegungsmöglichkeit der Stoffteilchen groß. Durch die Kollisionen der Stoffteilchen mit den Wandungen bzw. untereinander, stellt sich eine Geschwindigkeits- bzw. Geschwindigkeitsrichtungsverteilung ein. Beide Effekte bewirken die Mikromischung im kleinsten Bereich.Summary as well as through the lines in between the Distribution of partial flows of the still unmixed substances (substance flows) or of the partial mixed substances ("mixed flows"). The microfunctions in the two mixed phases (Pre- and intensive mix), the mix of those involved Fabrics in the smallest area, happens during the flow between the branch points lying lines. The latter process is favored by several factors: The substances to be mixed are introduced in their natural bulk density and accelerated by gravity up to a speed that after a associated drop section limited by the flow resistance in the lines will. As a result, the density of the substances to be mixed is in the lines of the mixing stages low and the possibility of movement of the particles of matter is great. Because of the collisions of the material particles with the walls or with each other, there is a speed or velocity direction distribution. Both effects bring about the micro-mixing in the smallest area.

Dieses Mischverfahren arbeitet so vollkommen, weil die einzelnen Mischarbeitsgänge intensiv in einer optimalen Rangfolge kontinuierlich durchgeführt werden.This mixing process works so perfectly because of the individual mixing operations intensively and continuously in an optimal order of precedence.

Eine Mischeinrichtung für die Durchführung des Mischverfahrens nach der Erfindung mit einem derartigen Leitungssystem als ganzes herzustellen, wäre unwirtschaftlich, da die Anforderungen ganz verschieden sind. Es wird deshalb bevorzugt nach dem BadçasBnprinzip gearbeitet werden.A mixing device for carrying out the mixing process according to of the invention with such a conduit system as a whole would be uneconomical because the requirements are very different. It is therefore preferred work according to the BadçasBnprinzip.

Da die Zuführung der zu mischenden Stoffe richtigen Mischungsverhältnis im allgemeinen durch ein Förderwerk bzw. durch eine Dosiereinrichtung erfolgt, braucht der Hersteller nur eine Mischelementen-Baureihe für standardisierte Durchflußmengenbereiche zu konzipieren und herzustellen. Mit einer daraus zusammengebauten Mischeinrichtung können dann in mehreren Stufen alle drei Phasen auch schwierigster Mischaufgaben durchgeführt werden.Because the feeding of the substances to be mixed is correct Mixing ratio generally takes place by a conveyor or by a metering device, needs the manufacturer only has a series of mixing elements for standardized flow rate ranges to design and manufacture. With a mixing device assembled from it can then perform all three phases in several stages, including the most difficult mixing tasks be performed.

Der Anwender wählt dann den für ihn infrage kommenden Durchflußmengennennbereich und die aufgrund des Schwierigkeitsgrades (Anzahl der zu mischenden Stoffe, Korngröße, Mischverhältnis usw.) seiner Mischaufgabe benötigten Mischelemente aus und stellt sie zu einer Mischeinrichtung zusammen.The user then selects the nominal flow rate range in question and due to the degree of difficulty (number of substances to be mixed, grain size, Mixing ratio, etc.) for his mixing task combine them into a mixing device.

Durch die vorgenommene Standardisierung kann er Jederzeit die. kompatiblen Mischelemente umgruppieren bzw. einige hinzufügen.Thanks to the standardization that has been carried out, the. compatible Regroup or add some mixing elements.

Die Mikromischung bzw. die Makromischung zweier zusammengefaßter Teilströme kann z. B. durch ein geeignetes Leitungsinnenprofil und/oder nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung durch dessen zusätzliche Wendelung sowie durch eine entsprechende Leitungsführung verbessert werden. Dadurch gibt es beim Durchfließen mehr Kontakte der Stoffteilchen mit den Wandungen, und es wird den Mischströmen zusätzlich ein Drall vermittelt. Diese Maßnahmen beschleunigen in dem betreffenden Hischelement erstens die Mikromischung. Zweitens begünstigt die durch die gewendelten Leitungen erzielte Rotation der Mischströme die Durchführang der Makrofunktionen an den Schnittstellen, da rotierende zusammengefaßte bzw. aufgeteilte Mischströme eine gleichmäßige Makromischung ergeben. Sie sind ebenfalls eine gute Voraussetzung für die Makro- und Mikromischung im folgenden Mischelement.The micro-mixing or the macro-mixing of two combined partial flows can e.g. B. by a suitable inner line profile and / or after another Embodiment of the invention by its additional helix and by a Corresponding line routing can be improved. This gives it when flowing through more contacts of the particles with the walls, and it becomes the mixed currents additionally conveyed a twist. These measures accelerate in the concerned First, the micromixing element. Second, the favors Rotation of the mixed currents achieved through the coiled lines of the macro functions at the interfaces, as rotating combined or divided Mixed currents result in a uniform macro-mixing. You're a good one too Requirement for macro and micro mixing in the following mixing element.

Der gleiche Effekt wird durch Einsätze mit geraden oder gewendelten Wandungen erzielt, wobei eine Unterteilung der Leitungsquerschnitte am Eintritts- oder Austrittsende bzw.The same effect is achieved by using straight or spiral inserts Walls achieved, with a subdivision of the line cross-sections at the inlet or exit end or

innerhalb der Leitungen gezielt vorgenommen wird.is carried out specifically within the lines.

Der Einsatz des Verfahrens und die Durchführung durch die Mischelemente ist nicht nur auf eine "Voll"-Mischeinrichtung beschränkt. Jede Stufe der drei Phasen oder jede der drei Phasen kann für sich angewendet werden. Eine "Teil"-Mischeinrichtung aus mehreren Mischelementen für die Durchführung der Phase I, Auf- und Verteilung, kann für die förderliche Vorbereitung des Mischgutes für konventionell arbeitende Nischwerke oder für die Aufteilung mehrerer Stoffe in Portionen sowie die für die Durchführung der Phasen II oder III (bzw. beide) für die Intensivierung des Mischvorgangs konventionell arbeitender Mischwerk angewandt werden. Jedes für die Durchführung einer Stufe der Phasen II oder III benötigte Mischelement kann ebenfalls für die Intensivierung des Mischvorgangs konventionell arbeitender Nischwerke benutzt werden.The use of the method and the implementation by the mixing elements is not limited to just a "full" mixer. Each stage of the three phases or each of the three phases can be used on its own. A "part" mixer from several mixing elements for the implementation of phase I, division and distribution, can be used for the beneficial preparation of the mix for conventionally working Niche works or for the division of several substances into portions as well as those for the Carrying out phases II or III (or both) to intensify the mixing process conventionally working mixer can be used. Each for the implementation a stage of phases II or III required mixing element can also be used for the Intensification of the mixing process of conventionally working niche works can be used.

Die Zeichnungen stellen einige Ausführungs- und Anwendungsbeispiele dar.- Es zeigen: Fig. 1 das Schema einer einfachen Vollmischeinrichtung, Fig. 2 das Flußdiagramm für die Vollmischeinrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 Beispiel eines Mischelementes für eine Stufe der Phase I, Auf- und Verteilung, der Vollmischeinrichtung nach Fig. 1, Fig. 4 Beispiel eines Mischelementes für eine Stufe der Phase II, Quermischung, der Vollmischeinrichtung nach Fig. 1, Fig. 5 Beispiel eines Mischelementes für eine Stufe der Phase III, Intensivmischung, der Vollmischeinrichtung nach Fig. 1, Fig. 6 Beispiel einer Schnittstelle für die Aufteilung in der Phase I, Auf- und Verteilung, der Vollmischeinrichtung nach Fig. 1, Fig. 7 Beispiel einer Schnittstelle für die Zusammenfassung zwischen den Phasen I bzw. II, Aufteilung und Verteilung bzw.The drawings represent some examples of implementation and application The figures show: FIG. 1 the diagram of a simple full mixing device, FIG. 2 the flow chart for the full mixing device according to FIG. 1, FIG. 3 is an example of one Mixing element for a stage of phase I, distribution and distribution, the full mixing device according to Fig. 1, Fig. 4 example of a mixing element for a stage of phase II, transverse mixing, the full mixing device according to Fig. 1, Fig. 5 example of a mixing element for a Stage III, intensive mixing, the full mixing device according to Fig. 1, Fig. 6 Example of an interface for the division in phase I, allocation and distribution, the full mixing device according to Fig. 1, Fig. 7 example of an interface for the Summary between phases I and II, division and distribution or

Quermischung, der Vollmischeinrichtung nach Fig. 1, Fig. 8 Beispiel einer Schnittstelle für die gleichzeitige Aufteilung und Zusammenfassung in der Phase II, Quermischung, der Vollmischeinrichtung nach Fig. 1, Fig. 9 Beispiel einer Schnittstelle für die gleichzeitige Aufteilung und Zusammenfassung zwischen den Phasen II bzw.Cross mixing, the full mixing device according to Fig. 1, Fig. 8 Example of an interface for simultaneous splitting and combining in phase II, cross mixing, the full mixing device according to Fig. 1, Fig. 9 example an interface for simultaneous splitting and summarizing between phases II resp.

III, Quermischung bzw. Intensivmischung, der Vollmischeinrichtung nach Fig. 1, Fig. 10 Beispiel einer Schnittstelle für die gleichzeitige Aufteilung und Zusammenfassung in der Phase III, Intensivmischung, der Vollmischeinrichtung nach Fig. 1, Fig. 11 Beispiel für ein rundes Mischelement in Sektorenbauweise, Fig. 12 Beispiel für ein rechteckiges Mischelement in kombinierter Rohr- bzw. Sektorenbauweise, Fig. 13 Beispiel einer Leitung mit quadratischem, gewendeltem Innenquerschnitt, Fig. 14 Beispiel für Einsätze in a) gewendelter Sektorenbauweise und b) gewendelter Rohrbauweise für runde Leitungen, Fig. 15 Beispiel für den Einsatz eines Mischelementes in einer einfachen Handmischeinrichtung, Fig. 16 Beispiel für den Einsatz zweier Mischelemente bei einem Rührwerk, Fig. 17 Beispiel für den Einsatz von Teilmischeinrichtungen für alle drei Phasen bei einem Trommelmischwerk.III, cross mixing or intensive mixing, the full mixing device according to Fig. 1, Fig. 10 example of an interface for the simultaneous division and summary in phase III, intensive mixing, the full mixing facility According to Fig. 1, Fig. 11 example of a round mixing element in sector construction, Fig. 12 Example of a rectangular mixing element in a combined pipe or sector construction, Fig. 13 Example of a line with a square, coiled inner cross-section, Fig. 14 example for inserts in a) spiral sector construction and b) spiral Pipe construction for round lines, Fig. 15 Example of the use of a mixing element in a simple hand mixer, Fig. 16 Example for the Use of two mixing elements in an agitator, Fig. 17 Example of use of partial mixing devices for all three phases in a drum mixer.

Die Fig. 1 bis 10 beschreiben eine Vollmischeinrichtung, und zwar als Beispiel für eine einfache Mischaufgabe, die durch sechs Mischabschnitte ausge-führt wird. Es werden z. B. zwei Stoffe A und B gleich großer Körnung im Gewichtsverhältnis t:1 gemischt. Die beiden Stoffe A und B werden nach Fig. 1 durch die Dosiereinrichtungen 1 und 2 der Vollmischeinrichtung aus sechs Mischabschnitten 6 bis 11 im Mischverhältnis kontinuierlich zugeführt. Sie werden bei dem durch die Schwerkraft beschleunigten Durchfließen der senkrecht stehenden Vollmischeinrichtung gemischt. Die Stoffmischung AB verläßt sie in gleichbleibender Mischqualität. Sie wird im Behälter 3 aufgefangen.FIGS. 1 to 10 describe a full mixing device, namely as an example of a simple mixing task that is carried out through six mixing sections will. There are z. B. two substances A and B of the same size in weight ratio t: 1 mixed. The two substances A and B are according to FIG. 1 by the metering devices 1 and 2 of the full mixing device from six mixing sections 6 to 11 in the mixing ratio continuously fed. They are accelerated by gravity Mixed flow through the vertical full mixer. The mixture of substances AB leaves them in a consistent mixed quality. It is collected in container 3.

In der Reihenfolge von oben nach unten führen die sechs Mischabschnitte 6 bis 11, deren Lage durch die Marken 4 und die Klemmringe 5 fixiert ist, nacheinander in jeweils zwei Stufen drei Phasen des Mischverfahrens aus: Phase I, AV, Aufteilung und Verteilung, mit den Stufen AV I und AV II sowie den Schnittstellen SAV I und SAV II; Phase II, Q, Quermischung, mit den Stufen Q I und Q II sowie den Schnittstellen SQ I und SQ II; Phase III, J, Intensivmischung, mit den Stufen J I und J II sowie den Schnittstellen SJ I und SJ II. Die Pfeile geben die Hauptdurchfhußrichtung an und symbolisieren die Makro- bzw. Mikrofunktionen der Mischabschnitte 6 bis 11 in den drei Phasen.The six mixing sections run in the order from top to bottom 6 to 11, the position of which is fixed by the marks 4 and the clamping rings 5, one after the other three phases of the mixing process in two stages: phase I, AV, division and distribution, with the levels AV I and AV II as well as the interfaces SAV I and SAV II; Phase II, Q, cross mixing, with stages Q I and Q II as well as the interfaces SQ I and SQ II; Phase III, J, intensive mix, with the steps J I and J II as well as the interfaces SJ I and SJ II. The arrows indicate the main flow direction and symbolize the macro and micro functions of the mixing sections 6 to 11 in the three phases.

In Fig. 2 werden die in den Mischabschnitten 6 bis 11 der Vollmischeinrichtung nach Fig. 1 ausgeführten Makro- und Mikrofunktionen des Mischverfahrens in einem Flußdiagramm schematisch dargestellt. Ausgangspunkt sind die Stoffe A und 3 in der Dosiereinrichtung 1 und 2 und Endpunkt die vollkommen gemischten Stoffe AB im Behälter 3. Die geschlossenen, bezeichneten und durchnumerierten (A..., B... bzw.In FIG. 2, those in the mixing sections 6 to 11 of the full mixing device 1 executed macro and micro functions of the mixing process in one Flowchart shown schematically. The starting point are substances A and 3 in the Dosing device 1 and 2 and end point the completely mixed substances AB in the container 3. The closed, labeled and numbered (A ..., B ... resp.

AB...) Kreise einer Reihe stellen die in den bezeichneten und durchnumerierten Schnittstellen (SAV I/II, SQ I/II und SJ I/II) Querschnitte der austretenden Stoffströme (A...AB ...) circles in a row represent those marked and numbered Interfaces (SAV I / II, SQ I / II and SJ I / II) Cross-sections of the exiting material flows (A ...

und B...) bzw. Mischströme (AB...) eines Mischelementes in einer Reihenfolge dar, die der Anordnung ihrer Leitungen auf der Austrittsfläche entspricht. Die Querschnitte werden entweder durch gestrichelte Linien zusammengefaßt oder aufgeteilt. Das sind die an diesen Schnittstellen, in den Leitur.-gen an der Eintrittsfläche des folgenden Mischelementes zusammengefaßt oder aufgeteilt einfließenden Stoff- bzw.and B ...) or mixed flows (AB ...) of a mixing element in a sequence represents, which corresponds to the arrangement of their lines on the exit surface. The cross sections are either grouped or divided by dashed lines. These are those at these interfaces, in the Leitur.-gen at the entry surface of the following Mixing element summarized or divided inflowing substance or

Mischströme.Mixed currents.

Die senkrechte Schraffur der Kreise (Querschnitte) bedeutet bei den Stoffströmen den Stoff A und die waagerechte Schraffur den Stoff 3. Die senkrecht und waagerecht gekreuzte Schraffur bedeutet bei den Mischströmen die gemischten Stoffe AB. Der in der Durchlaufrichtung immer gleichmäßiger werdende Linienabstand gibt den jeweils erreichten Grad der Mischung an; an der Schnittstelle SQ II am ungleichmäßigsten und im völlig gemischten Zustand AB vollkommen gleichmäßig.The vertical hatching of the circles (cross-sections) means for the Substance flows the substance A and the horizontal hatching the substance 3. The vertical and horizontally crossed Hatching means for the mixed flows the mixed substances AB. The one that becomes more and more uniform in the direction of flow Line spacing indicates the degree of mixing achieved in each case; at the interface SQ II most unevenly and completely evenly in the completely mixed state AB.

Die Pfeile geben die Wege der Stoff- bzw. der Mischströme in den Leitungen der betreffenden Mischelemente 6 bis 11, bezeichnet und durchnumeriert mit AV I/II, Q I/II und J I/II, von einer Schnittstelle zur nächsten an. Sie gehen von den durch die gestrichelten Kästchen angedeuteten Zusammenfassungen bzw. Aufteilungen der ankommenden Stoff- oder Mischströme (Punkt an den Kreisen bzw. Kreisabschnitten) an ihrem Platz auf der Eintrittsfläche zu ihrem neu zugeordneten Platz auf der Austrittsfläche (Pfeilspitze am Kreis).The arrows indicate the paths of the material or mixed flows in the lines the relevant mixing elements 6 to 11, designated and numbered with AV I / II, Q I / II and J I / II, from one interface to the next. You go through with them the dashed boxes indicated summaries or divisions of the incoming material or mixed flows (point on the circles or circle sections) in their place on the entry face to their newly assigned place on the exit face (Arrowhead on circle).

Die Wege der Stoffströme in der Phase I sind durch gerade Pfeile, die der Mischströme in den Phasen II und III durch gewellte Pfeile dargestelit. Die einmalige Uberkreuzführung zweier gewellter Pfeile mit zwei Punkten deutet die Makromischung zweier zusammengefaßter Mischströme in den Leitungen des betreffenden Mischelementes 6 bis 11, ihre Wellung die Mikromischung im kleinen Bereich an.The paths of the material flows in phase I are indicated by straight arrows, that of the mixed currents in phases II and III are shown by wavy arrows. The unique crossover of two wavy arrows with two dots indicates the Macromixing of two combined mixed currents in the lines of the relevant Mixing element 6 to 11, their corrugation the micro-mixing in the small area.

Die Fig. 3 bis 5 zeigen je einen Mischabschnitt 6 bis 11 und die Fig. 6 bis 10 je eine Schnittstelle der drei Phasen sowie die beiden Schnittstellen zwischen den Phasen der Vollmischeinrichtung nach Fig. 1. Die einzelnen Mischabschnitte bestehen aus Rohrbündeln, deren Rohre senkrecht oder schräg zur Senkrechten laufen und in denen sich die Mischkomponentenflüsse ausbilden. Am Ende jedes Mischabschnittes erfolgt ein Überleiten in die Rohre des folgenden Mischabschnittes nach dem in Fig. 2 dargestellten Schema.FIGS. 3 to 5 each show a mixing section 6 to 11 and FIGS. 6 to 10 each have an interface of the three phases as well the two Interfaces between the phases of the full mixer according to FIG. 1. The individual Mixing sections consist of tube bundles, the tubes of which are perpendicular or oblique to the Run vertically and in which the mixed component flows develop. At the end Each mixing section is transferred into the pipes of the following mixing section according to the scheme shown in FIG.

Die Zeichnungen zeigen jeweils übereinander die Bilder der Mischabschnitte 6 bis 11 in der Seitenansicht und die zugehörigen Eintritts- (12) sowie Austrittsflächen (15) in der Draufsicht, und zwar in der durch Pfeile gekennzeichneten Hauptdurchfiußrichtung. In Wirklichkeit verlaufen die Rohre entsprechend dem Schema nach Fig. 2 in verschiedenen Richtungen schräg zur Senkrechten. Die Zuordnung der Lage der zu der Vollmischeinrichtung nach Fig. 1 zusammengefügten Mischabschnitte 6 bis 11 ist durch die Marke 4 gegeben. In den Draufsichten der Eintritts- (12) bzw. der Austrittsflächen (15) sind die-Leitungen 13, hier z. B. mit rundem Querschnitt, angeordnet. Ihre Schraffur hat die gleiche Bedeutung wie beim Flußdiagramm nach Fig. 2. Ihre Bezeichnung und Numerierung stimmt ebenfalls hiermit überein; sie steht sowohl für die Leitung 13 zwischen Eintritts- (12) und Austrittsfläche (15) als auch für die sie durchfließenden Stoff- (A... oder B...) bzw. Mischströme (AB...). Die Leitungen 13 können zwischen ihrem Platz auf den Eintrittsflächen 12 und ihrem neuen Platz an den Austrittsflächen 15 Jeden innerhalb des Jeweiligen Mischabschnittes 6 bis 11 möglichen Verlauf nehmen. Er ist für alle Leitungen 13 eines Mischabschnittes 6 bis 11 möglichst gleich und harmonisch.The drawings show the images of the mixing sections one above the other 6 to 11 in the side view and the associated entry (12) and exit surfaces (15) in plan view, specifically in the main flow direction indicated by arrows. In reality, the tubes run in different ways according to the scheme of FIG Directions at an angle to the vertical. The assignment of the location to the full mixer According to Fig. 1 assembled mixing sections 6 to 11 is given by the mark 4. In the top views of the inlet (12) and the outlet surfaces (15) are the lines 13, here e.g. B. with a round cross-section, arranged. Their hatching has the same Meaning as in the flow chart according to Fig. 2. Your designation and numbering are correct also agree with this; it stands for line 13 between entry (12) and exit surface (15) as well as for the material (A ... or B ...) or mixed flows (AB ...). The lines 13 can between their place on the entry surfaces 12 and their new location on the exit surfaces 15 Every take 6 to 11 possible courses within the respective mixing section. He is as identical and harmonious as possible for all lines 13 of a mixing section 6 to 11.

Die dabei vorkommende minimale Steigung, die die Mikromischung durch Wandkontakte begünstigt, ist so klein, daß sie nicht allzu stark geschwindigkeitsbegrenzend auf die durchfließenden Stoffe wirkt.The resulting minimal slope that the micro-mixing through Wall contacts are so small that they are not too speed limiting acts on the substances flowing through.

Die Einlauftrichter 14 der Leitungen 13 an den Eintrittsflächen 12 sichern einen störungsfreien übergang der Stoff- bzw.The inlet funnels 14 of the lines 13 at the inlet surfaces 12 ensure a smooth transition of the material or

Mischströme an den Schnittstellen, an denen Eintritts- (12) bzw. Austrittsflächen (15) sich unmittelbar oder in geringem Abstand fluchtend gegenüberstehen. Der Zusammenhalt zweier benachbarter Mischelemente wird durch den Klemmring 5 hergestellt.Mixed flows at the interfaces at which inlet (12) and outlet surfaces (15) face each other directly or at a small distance in alignment. The cohesion two adjacent mixing elements is produced by the clamping ring 5.

Die durch die Vollmischeinrichtung nach Fig. 1 ausgeführten Makro- und Mikrofunktionen des Mischverfahrens sind anhand der Darstellung in dem Flußdiagramm, Fig. 2, und der Zeichnungen der Mischelemente 6 bis 11 bzw. ihre Schnittstellen, Fig. 3 bis 10, ersichtlich. Der Flußverlauf ist wie folgt: Phase I, Aufteilung und Verteilung (AV); (hierzu Fig. 2, 3, 6 und 7): Die Stoffströme A0 und B0 von den Dosiereinrichtungen 1 und 2 kommend werden an der Schnittstelle SAV I auf je zwei der vier Leitungen 13 des ischabschnittes 6, AV I, aufgeteilt (A1, A2, B1, B2) und während des Durchfließens gleichmäßig verteilt (A1, B1, A2, B2). An der Schnittstelle SAV II erfolgt wiederum ihre Aufteilung auf je zwei der vier Leitungen 13 des Mischabschnittes 7, AV II (A11s..., A22, B11,... B22) und die gleichmäßige Verteilung beim Durchfließen (All, B11; A12, B12;...A22, B22). Die optimale Auf-und Verteilung ist erreicht.The macro- and micro-functions of the mixing process are illustrated in the flow chart, Fig. 2, and the drawings of the mixing elements 6 to 11 and their interfaces, 3 to 10, can be seen. The flow of the river is as follows: Phase I, division and Distribution (AV); (see Fig. 2, 3, 6 and 7): The material flows A0 and B0 from the Dosing devices 1 and 2 are coming in at the interface SAV I to two each the four lines 13 of the ischabschnittes 6, AV I, divided (A1, A2, B1, B2) and evenly distributed during the flow (A1, B1, A2, B2). At the SAV II interface, they are again divided into two of the four Lines 13 of the mixing section 7, AV II (A11s ..., A22, B11, ... B22) and the uniform Distribution when flowing through (All, B11; A12, B12; ... A22, B22). The optimal on-and-off Distribution has been achieved.

Phase II, Quermischung (Q); (hierzu Fig. 2, 4, 7 und 8): An der Schnittstelle SQ I erfolgt die Zusammenfassung von je zwei ankommenden und zu mischenden Stoffströmen (All+B12, A12+B12,..., A22+B22) durch die vier Leitungen 13 des Mischabschnittes 8, Q I, und die Weiterleitung der Mischströme (AB1-4) an ihren neuen Platz. An der Schnittstelle SQ II wird je eine Hälfte zweier benachbart ankommender Mischströme von je einer der vier Leitungen 13 (A35-8) des Mischabschnittes 9, Q II, aufgenommen und an ihren neuen Platz weitergeleitet. In beiden Mischabschnitten 8 und 9 findet die Makromischung der Teilströme und die Mikromischung im kleinsten Bereich während des Durchfließens der Leitungen 13 statt. Die optimale Quermischung ist erreicht.Phase II, cross mix (Q); (see Fig. 2, 4, 7 and 8): At the interface SQ I is the combination of two incoming and two to be mixed material flows (All + B12, A12 + B12, ..., A22 + B22) through the four lines 13 of the mixing section 8, Q I, and the forwarding of the mixed currents (AB1-4) to their new place. At the Interface SQ II becomes one half of two adjacent mixed currents from each of the four lines 13 (A35-8) of the mixing section 9, Q II, added and forwarded to their new location. In both mixing sections 8 and 9 takes place the macro-mixing of the partial flows and the micro-mixing in the smallest range during the flow through the lines 13 instead. The optimal cross mixing is achieved.

Phase III, Intensivmischung (J); (hierzu Fig. 2, 5 und 9): An der Schnittstelle SJ I erfolgt die gleichmäßige Drittelung der vier ankommenden Mischströme (AB5-8) durch vier Dreiergruppen der Leitungen (13) und die separate Weiterleitung der insgesamt zwölf Mischströme (AB9-29) durch den Mischabschnitt 10, J I, an ihren neuen Platz mit neuer Dreiergruppierung. An der Schnittstelle SJ II werden die zwölf in vier Dreiergruppen ankommenden Mischströme von dem Mischabschnitt 11, J II, durch zwölf Leitungen 13 in Dreiergruppierung aufgeteilt und zusammengefaßt. Dabei werden innerhalb sich gegenüberstehender Dreiergruppen die Hälften zweier benachbart ankommender Mischströme durch eine Leitung 13 aufgeteilt und aufgenommen. Die zwölf Mischströme (AB21-31) werden zur Austrittsfläche weitergeleitet, wo sie völlig gemischt (AB) austreten. In beiden Mischabschnitten 9 und 10 findet die Makromischung der Teilströme und die Mikromischung im kleinsten Bereich während des Durchfließens der Leitungen 13 statt.Phase III, intensive mix (J); (see Fig. 2, 5 and 9): At the At interface SJ I, the four incoming mixed currents are evenly divided into thirds (AB5-8) through four groups of three lines (13) and the separate forwarding of a total of twelve mixed flows (AB9-29) through the Mixing section 10, J I, in their new place with a new grouping of three. At the interface SJ II are the twelve mixed streams arriving in four groups of three from the mixing section 11, J II, divided into groups of three by twelve lines 13 and combined. Here, within opposing groups of three, the halves of two become adjacent incoming mixed currents divided by a line 13 and added. The twelve mixed streams (AB21-31) are forwarded to the exit area, where they exit completely mixed (AB). Macromixing takes place in both mixing sections 9 and 10 the partial flows and the micro-mixing in the smallest area during the flow the lines 13 instead.

Damit ist die gleichmäßige Mischung der Stoffe A und B vollendet.This completes the even mixture of substances A and B.

Die Mischabschnitte nach den Zeichnungen Fig. 3 bis 10 sind Beispiele für die äußere Bauform und speziell für die Ausführung des Leitungssystems in der Rohrbauweise. Sie eignen sich wegen ihres symmetrischen äußeren und inneren Aufbaus sowie der vielfältigen Möglichkeiten der Plazierung und Führung der Leitungen für den Aufbau von Vollmischeinrichtungen nach einem Bauk*enprinzip. Sie können einfach und billig durch spanlose Formgebungsverfahren hergestellt werden: In der Kleinserienfertigung aus diskreten, mittels Kleb- oder Schweißverbindungen zusammengefügten Halbzeugteilen oder in Gußtechniken; in der Großserienfertigung in verschiedenen Endlosstrangpreß- oder Endlosgießverfahren.The mixing sections according to the drawings Figs. 3 to 10 are examples for the external design and especially for the execution of the line system in the Tubular construction. They are suitable because of their symmetrical external and internal structure as well as the various possibilities of placing and guiding the lines for the construction of full mixing facilities according to a building block principle. You just can and can be produced cheaply by non-cutting shaping processes: in small series production from discrete, means Glued or welded joints joined together Semi-finished parts or in casting techniques; in mass production in various Continuous extrusion or continuous casting process.

Fig. 11 zeigt ein Beispiel eines Mischabschnittes 101 in Sektorenbauweise mit runder äußerer Bauform: In der Ansicht nach Fig. 11b kennzeichnen Pfeile die Hauptrturchflußrlchtung (in Wirklichkeit verlaufen die Einkanäle 102 schräg und sich kreuzend). Fig. 11a zeigt die Eintrittsfläche und Fig. 11c die Austrittsfläche, jeweils in der Draufsicht gesehen. In dem Gehäuse 102 befinden sich beispielsweise Trennwandstücke 103 und 104, die den Innenquerschnitt des Gehäuses 102 in zwölf Leitungen 105a-m aufteilen. Die Umplazierung der Leitungen zwischen Eintritts- und Austrittsfläche, durch z. B.Fig. 11 shows an example of a sector type mixing section 101 With a round outer design: In the view according to FIG. 11b, arrows indicate the Main flow direction (in reality the single channels 102 run obliquely and crossing each other). Fig. 11a shows the entry surface and Fig. 11c the exit surface, each seen in plan view. In the housing 102 are for example Partition wall pieces 103 and 104, which the internal cross-section of the housing 102 in twelve Divide lines 105a-m. The relocation of the lines between the entry and Exit surface, through z. B.

ungleichsinnige Wendelung aer Trennwandstücke 103 und 104 gegeben, geht in diesem Beispiel aus der Durchnumerierung der Leitungen 105 hervor. Der einfache symmetrische Aufbau bietet ausreichend Möglichkeiten in der Plazierung und Führungen der Leitungen 105. Die Mischabschnitte in Sektorenbauweise eignen sich ebenfalls für den Aufbau von Vollmischeinrichtungen nach einem Baukastenprinzip. Sie können mit denen in Rohrbauweise kompatibel sein. Da das Verhältnis der Leitungsquerschnitte zum Gesamtquerschnitt äußerst günstig ist, eignet es sich besonders für die Anwendung einzelner Mischabschnitte in Teilmischeinrichtungen für die Intensivierung des Mischvorgangs konventionell arbeitender Mischwerke.Unequal coiling of the dividing wall pieces 103 and 104 is given, is evident in this example from the numbering of the lines 105. The easy one symmetrical structure offers sufficient possibilities in terms of placement and guidance of the lines 105. The mixed sections in sector construction are also suitable for the construction of full mixing devices based on a modular principle. You can be compatible with those in tubular construction. Because the ratio of the line cross-sections is extremely favorable for the overall cross-section, it is particularly suitable for the application individual mixing sections in partial mixing devices for intensifying the mixing process conventionally working mixers.

Gehäuse 102 und Trennwandstücke 103 und 104 können einzeln oder im Strang gegossen und durch Klebung oder Schweißung zusammengefügt werden. Die Herstellung ist einfach und billig.Housing 102 and partition pieces 103 and 104 can be used individually or in Strand cast and joined together by gluing or welding. The production is easy and cheap.

Die Fig. 12 zeigt ein Beispiel für einen Mischabschnitt in rechteckiger äußerer Bauform. Es ist eine Kombination der Rohr- und Sektorenbauweise: in der Hauptansicht der Mischabschnitt 201. Die Pfeile kennzeichnen wieder die Hauptdurchflußrichtung.(Die wahre Durchflußrichtung ist wieder schräg und sich kreuzend.) Fig. 12a zeigt dabei die EintrIttsfläche 202 und Fig. 12c die Austrittsfläche 203 in der Draufsicht des Abschnittes 201. Die 48 Leitungen 105, Rohre mit quadratischem Querschnitt, sind unmittelbar nebeneinander symmetrisch zur äußeren Form des Gehäuses 1 angeordnet.Fig. 12 shows an example of a mixing section in rectangular external design. It is a combination of pipe and sector construction: in the Main view of the mixing section 201. The arrows again indicate the main flow direction true flow direction is again oblique and intersecting.) Fig. 12a shows it the entry surface 202 and FIG. 12c the exit surface 203 in the plan view of the Section 201. The 48 lines 105, tubes with a square cross-section, are arranged directly next to one another symmetrically to the outer shape of the housing 1.

Eine Versetzung zwischen den einzelnen Leitungen kann ebenso wie bei Fig. 11 vorgestellt werden. Das Mischelement ist für die Anwendung einzelner Mischabschnitte für die Intensivierung des Mischvorgangs konventionell arbeitender Mischwerke gedacht.An offset between the individual lines can as well as with Fig. 11 will be presented. The mixing element is for the application of individual mixing sections Intended for intensifying the mixing process of conventionally working mixers.

Für die Herstellung der Mischabschnitte in den genannten Bauweisen können alle dafür geeigneten metallischen und nichtmetallischen Werkstoffe verwendet werden. Von Vorteil wäre, soweit möglich, die Fertigung aus durchsichtigen Werkstoffen. Dadurch ist eine Beobachtung des Mischvorgangs möglich.For the production of the mixed sections in the named construction methods all suitable metallic and non-metallic materials can be used will. As far as possible, it would be advantageous to use transparent materials. This makes it possible to observe the mixing process.

Die in einer Mischeinrichtung aus Mischabschnitten in Rohrbauweise, Fig. 3 bis 1O, ausgeführten Makro- und Mikrofunktionen des Mischverfahrens können durch bauliche Maßnahmen, wie beschrieben, intensiviert werden.In a mixing device made up of mixing sections in pipe construction, Fig. 3 to 1O, executed macro and micro functions of the mixing process be intensified by structural measures as described.

Fig. 13 zeigt das Beispiel für eine Möglichkeit. Die Leitung der Teilströme zwischen Eintritts- und Austrittsfläche eines Mischabschnittes erfolgt in einem in das Gehäuse 301 eingegossenen runden Rohr 302 mit auf der ganzen Länge gewendeltem quadratischem Innenquerschnitt.Fig. 13 shows the example of one possibility. The conduction of the partial flows between the inlet and outlet surfaces of a mixing section takes place in one Round tube 302 cast into housing 301 with a coiled tube over its entire length square internal cross-section.

Fig. 14a bis d zeigen zwei Beispiele für eine weitere Möglichkeit: Fig. 14a und b einen Einsatz 401 in gewendelter Sektorenbauweise und Fig. 14c und d einen Einsatz 501 in gewendelter Rohrbauweise. Sie werden in die Leistungen, hier z. B. ein rundes Rohr 502, eingesetzt und halten durch Pressung, Klebung oder Schweißung. Sie können für den jeweiligen Anwendungsfall gezielt eingesetzt werden. Ihre Lage, am Anfang, in der Mitte oder am Ende einer Leitung 402, 502 und ihre Anzahl bestimmt der Anwender aufgrund seiner Mischaufgabe und des dabei zu erzielenden Effektes.14a to d show two examples of a further possibility: 14a and b show an insert 401 in a coiled sector construction and FIGS. 14c and d an insert 501 in a coiled tube design. You will be in the benefits, here z. B. a round tube 502, used and hold by pressing, gluing or welding. They can be used specifically for the respective application. Your location, at the beginning, in the middle or at the end of a line 402, 502 and their number is determined the user due to his mixing task and the effect to be achieved.

Beide Möglichkeiten lassen sich in der Herstellung einfach und billig verwirklichen.Both options are easy and cheap to manufacture realize.

Die folgenden Zeichnungen geben an einigen Beispielen eine kleine Auswahl der vielfältigen Möglichkeiten für die Anwendung der Mischabschnitte für die Intensivierung bzw. die Durchführung in einer förderlichen Reihenfolge von Mischvorgängen bei konventionell arbeitenden Misch- oder Rührwerken.The following drawings give a few examples Selection of the various possibilities for the application of the mixed sections for the intensification or the implementation in a beneficial order of Mixing processes with conventionally working mixers or agitators.

Die Fig. 15 zeigt ein einfaches Handmischgerät (Mixbecher) aus durchsichtigen Teilen in Längs- und Querschnitt. Es ist für die Mischung kleiner Mengen gedacht, die oft in Haushaltungen, Labors, Restaurationsbetrieben oder Fertigungsbetrieben durchgeführt werden muß.Fig. 15 shows a simple hand mixer (shaker) made of transparent Split in longitudinal and cross-section. It is intended for mixing small amounts, which are often found in households, laboratories, restoration companies or manufacturing companies must be carried out.

Die Haube 601 und der Behälter 602, mit z. B. eingeklebtem Mischabschnitt 603, können zusammengesteckt werden. Der speziell dafür angefertigte Mischabschnitt 603 hat die kennzeichnenden Merkmale der Bauweise nach Fig. 12. Der zum Gesamtquerschnitt große Leitungsquerschnitt setzt dem durchfließenden Mischgut 604 bzw. 605 den hier gewünschten niedrigen Durchströmwiderstand entgegen. Der Mischabschnitt 603 führt symmetrisch in beiden möglichen Durchflußrichtungen die Funktion "Intensivmischung" durch.The hood 601 and the container 602, with e.g. B. glued mixing section 603, can be plugged together. The specially made mixing section 603 has the characteristic features of the construction according to FIG. 12. The one for the overall cross-section large line cross-section sets the flowing mix 604 or 605 here against the desired low flow resistance. The mixing section 603 leads symmetrically in both possible flow directions the function "intensive mixing" by.

Die Arbeitsweise ist folgende: Die Haube 601 wird, in der Lage mit ihrer Öffnung nach oben, mit den zu mischenden Stoffen oder Flüssigkeiten gefüllt. Der Behälter 602, mit Mischabschnitt 603, wird aufgesteckt. Das Handmischgerät wird von Hand um 1800 gedreht, so daß das Mischgut 604 infolge der einwirkenden Schwerkraft aus der Haube 601,sich dabei mischend,durch den Mischabschnitt 603 in den Behälter 6()2 fließt (symbolisch durch sich kreuzende Pfeile angedeutet).The way it works is as follows: The hood 601 will be able to use their opening at the top, filled with the substances or liquids to be mixed. The container 602, with the mixing section 603, is attached. The hand mixer will turned by hand by 1800, so that the material to be mixed 604 due to the force of gravity from the hood 601, thereby mixing, through the mixing section 603 into the container 6 () 2 flows (indicated symbolically by intersecting arrows).

Ist alles Mischgut 605 im Behälter 602 angelangt, so wird das Handmischgerät wieder um 1800 gedreht, und das Mischgut kann, sich dabei mischen, in die Haube 601 zurückfließen.Once all the mix 605 has arrived in the container 602, the hand mixer becomes rotated again around 1800, and the material to be mixed can be mixed into the hood 601 flow back.

Dieser durch die durchsichtigen Bauteile 601, 602 und 603 gut beobachtbare Vorgang wird bis zur vollendeten Mischung wiederholt. Dies Handmischgerät arbeitet intensiver und schneller als die bekannten Handmixer mit innenverrippten Behältern bzw. Hauben.This can be easily observed through the transparent components 601, 602 and 603 The process is repeated until the mixture is complete. This hand mixer works more intense and faster than the well-known hand mixers with internally ribbed containers or hoods.

Beim Rührwerk nach Fig. 16, in Draufsicht (Fig. 16b) und Querschnitt (Fig. 16a) gezeichnet, werden die zu mischenden Flüssigkeiten 702 in den Behälter 701 gefüllt. Die zwei Mischabschnitte 704 und 705, im Behälter 701 mit der Welle 703 verbunden, sind drehbar gelagert. Der Mischabschnitt 704 vollführt die Funktion Quermischung und der Mischabschnitt 605 die Funktion Intensivmischung. Beide speziell hierfür angefertigten Mischabschnitte haben die kennzeichnenden Merkmale der kombinierten Bauweise nach Fig. 12. Der zum Gesamtquerschnitt große Leitungsquerschnitt setzt den durchfließenden Flüssigkeiten 702 den hier gewünschten niedrigen Durchströmwiderstand entgegen. Für den Mischvorgang werden sie über die Welle 703 in der eingezeichneten Drehrichtung (n) bewegt. Die Flüssigkeiten 702 fließen aufgrund von Trägheitskräften, sich dabei mischend, durch die beiden Mischabschnitte 704 und 705. Die Hauptdurchflußrichtung ist durch Pfeile, die symbolisch die Funktion andeuten, gekennzeichnet. Die Mischabschnitte 704 und 705 arbeiten im Vergleich zu den Rührwerkzeugen bekannter Rührwerke intensiver und in einer für den Mischvorgang förderlichen Reihenfolge. Der Mischvorgang wird daher schneller durchgeführt.With the agitator according to FIG. 16, in plan view (FIG. 16b) and cross-section (Fig. 16a), the liquids to be mixed 702 are in the container 701 filled. The two mixing sections 704 and 705, in the container 701 with the shaft 703 connected, are rotatably mounted. The mixing section 704 performs the function Cross mixing and the mixing section 605 the intensive mixing function. Both specifically mixed sections made for this purpose have the characteristic features of the combined Construction according to Fig. 12. The cable cross-section, which is large in relation to the overall cross-section, sets the flowing fluids 702 the desired low flow resistance opposite. For the mixing process, they are drawn in via shaft 703 in Direction of rotation (s) moved. The fluids 702 flow due to inertial forces, mixing in the process, through the two mixing sections 704 and 705. The main flow direction is indicated by arrows that symbolically indicate the function. the Mixing sections 704 and 705 operate more well than the stirring tools Agitators more intensive and in a sequence that is conducive to the mixing process. The mixing process is therefore carried out more quickly.

Die schematische Darstellung Fig. 17 zeigt ein Trommelmischwerk in Längs- und Querschnitt. Es ist ein Beispiel für den Einsatz mehrerer zu Teilmischeinrichtungen zusammengesetzter Mischabschnitte einer Vollmischeinrichtung.The schematic illustration in FIG. 17 shows a drum mixer in FIG Longitudinal and cross-section. It is an example of using multiple to partial mixers composite mixing sections of a full mixing device.

Die Mischtrommel 801, mit an ihr befestigten Schaufeln 802, gelagert und gedreht durch die Wellen 804, sind Bestandteile eines herkömmlichen Mischwerkes.The mixing drum 801, with blades 802 attached to it, is supported and rotated by the shafts 804, are components of a conventional mixer.

Die zu vermischenden Stoffe, hier z. B. A und B, werden im Mischungsverhältnis der aus mehreren Mischabschnitten zusammengesetzten Teilmischeinrichtung 805 zugeführt, in der während des Durchfließens die Phase I, Aufteilung und Verteilung, optimal vollzogen wird. Dies so vorverteilte Mischgut fließt über die Rutsche 812 in die Trommel 801.The substances to be mixed, here z. B. A and B are in the mixing ratio fed to the partial mixing device 805 composed of several mixing sections, in which phase I, division and distribution, is optimal during the flow through is carried out. The mix, which has been pre-distributed in this way, flows into the chute 812 Drum 801.

Bei einer Kombination mit einem konventionell arbeitenden Mischwerk, bei dem die Trommel 101 mit ihren Schaufeln 102 zusätzlich zu der gezeichneten Teilmischeinrichtung 805 vorhanden ist, kann das in der Teilmischeinrichtung 805 vorverteilte Mischgut schneller gemischt werden, indem es nacheinander mehrere in der Trommel 101 feststehende Mischeinrichtungen 806 mit Mischabschnitten 807 durchfließt.When combined with a conventionally working mixer, in which the drum 101 with its blades 102 in addition to the partial mixing device shown 805 is present, the mixed material pre-distributed in the partial mixing device 805 can be mixed faster by successively several fixed in the drum 101 Mixing devices 806 flows through with mixing sections 807.

Das Mischgut, das nämlich normalerweise durch die Schaufeln 802 der sich drehenden Trommel 101 von unten nach oben gefördert wird und von dort, sich regellos mischend, nach unten fällt, fließt dann, sich mischend, durch die Teilmischeinrichtung 806, in der in verschiedenen Stufen entweder die Phase II, Quermischüng, oder die Phase III, Intensivmischung, bzw. beide Phasen des Mischverfahrens durchgeführt werden.The mix, namely normally through the blades 802 of the rotating drum 101 is conveyed from bottom to top and from there to itself randomly mixing, falls down, then flows, mixing, through the partial mixing device 806, in which either phase II, cross mixing, or the Phase III, intensive mixing, or both phases of the mixing process carried out will.

Da der Mischvorgang nur noch ein Bruchteil der ursprünglichen Zeit dauert, kann.. er kontinuierlich im Durchlauf erfolgen. Dafür wird die Trommeldrehachse 804 etwas geneigt, und zwar so, daß sich das Mischgut während der Förderung nach oben und des Zurückfallens durch die Teilmischeinrichtung 806 nach unten langsam nach rechts hin. bewegt. Dabei wird es völlig gemischt und fließt über die Rutsche 809 in den Behälter 810. Die gestrichelten Pfeile zeigen den Förderweg nach oben, die durchgehenden Pfeile den Fallweg nach unten.Because the mixing process only takes a fraction of the original time lasts, it can take place continuously in the run. The drum rotation axis is used for this 804 a little inclined, in such a way that the material to be mixed after up and falling back through the partial mixer 806 down slowly to the right. emotional. It is completely mixed and flows over the slide 809 into the container 810. The dashed arrows show the conveying path upwards, the solid arrows down the path of the fall.

Die Trommel läuft auf Rollen 811 um.The drum rotates on rollers 811.

Das Mischwerk kann ebenso, ohne Vorverteilung durch die Teilmischeinrichtung 805, nur mit der Teilmischeinrichtung 806 betrieben werden. Es wird dann in herkömmlicher Weise gefüllt und arbeitet dann schrittweise.The mixer can also be used without pre-distribution by the partial mixer 805, can only be operated with the partial mixer 806. It then becomes more conventional Way filled and then works gradually.

Das Mischwerk führt die Mischung bei allen aufgezählten Einsatzvariationen 805 und/oder 806 intensiver bzw. in einer für den Mischvorgang förderlichen Reihenfolge durch. Hierdurch wird die Mischzeit gegenüber der von herkömmlichen Trommelmischwerken (mit einer Mischschaufelanordnung) wesentlich kürzer.The mixer carries out the mixture for all of the variations in use listed 805 and / or 806 more intensively or in a sequence that is conducive to the mixing process by. This makes the mixing time compared to that of conventional drum mixers (with a mixing paddle arrangement) much shorter.

PatentansprücheClaims

Claims (9)

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Mischen flüssiger oder fließfähiger, pulverförmiger Stoffe in einer mit Mischkanälen versehenen Vorrichtung, in der die Stoffe in Flüsse aufgeteilt werden, die aufgrund der Schwerkrafteinwirkung schräg abwärts fließen in sich kreuzenden Flüssen, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkomponenten zunächst in anteilige Teilportionen aufgeteilt und die Flüsse der Teilportionen mit den Flüssen der anteiligen Teilportionen der anderen Mischkomponenten zusammengeleitet werden, wonach die'so gebildeten Mischkomponentenflüsse wieder aufgeteilt und untereinander zusammengeleitet werden, wobei das Untereinander-Zusammenleiten in beliebig vielen verfeinerten Arbeitsphasen fortgesetzt wird.Claims: 1. Method for mixing liquid or flowable, powdery substances in a device provided with mixing channels in which the Substances are divided into rivers that are inclined due to the action of gravity flowing downwards in intersecting rivers, characterized in that the mixed components first divided into proportional partial portions and the flows of the partial portions merged with the flows of the proportionate partial portions of the other mixing components after which the mixed component flows thus formed are divided up again and among each other be merged, whereby the merging together in any number refined work phases is continued. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere-mit Rohrleitungen (13, 105, 205, 302) versehene Mischabschnitte (6 bis 11,-101, 201, 301, 401, 501) mit Fließübergängen von dem einen in den anderen übereinander angeordnet sind.2. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that several mixing sections provided with pipelines (13, 105, 205, 302) (6 to 11, -101, 201, 301, 401, 501) with flow transitions from one to the other are arranged one above the other. 3. Vorrihutung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitungen (302) gewendelt sind.3. Vorrihutung according to claim 2, characterized in that the pipelines (302) are coiled. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrleitungen (302) verdrillt sind.4. Device according to claims 2 and / or 3, characterized in that that the drilling lines (302) are twisted. 5. Vorrichtung nach einem oder'mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilflüsse durch Trennwände (103, 104) in den Rohrleitungen (105) gebildet sind.5. Device according to one or more of claims 2 to 4, characterized characterized in that the partial flows through partition walls (103, 104) in the pipelines (105) are formed. 6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischabschnitt Zentralstück eines Mischbechers ist (Fig. 15).6. Apparatus according to claim 2, characterized in that the mixing section The central piece of a mixing cup is (Fig. 15). 7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet5 daß mehrere Mischabschnitte in einem Mischbehälter an einer Drehachse verdrehbar angeordnet sind (Fig. 16).7. Apparatus according to claim 2, characterized in that several Mixing sections arranged rotatably in a mixing container on an axis of rotation are (Fig. 16). 8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Mischabschnitt feststehend in einer um eine im wesentlichen horizontale Drehachse (804) umlaufenden Mischtrommel (801) mit Hebeschaufeln (802) angeordnet ist (Fig. 17).8. Apparatus according to claim 2, characterized in that at least a mixing section stationary in an axis of rotation about a substantially horizontal axis (804) rotating mixing drum (801) with lifting blades (802) is arranged (Fig. 17). 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Mischabschnittsätze in= der Mischtrommel (801) angeordnet sind.9. Apparatus according to claim 8, characterized in that several Mixing section sets are arranged in = the mixing drum (801).
DE2428653A 1974-06-14 1974-06-14 Mixing of fluids or flowable powders - by division of materials into streams which are subsequently recombined Pending DE2428653A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2428653A DE2428653A1 (en) 1974-06-14 1974-06-14 Mixing of fluids or flowable powders - by division of materials into streams which are subsequently recombined

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2428653A DE2428653A1 (en) 1974-06-14 1974-06-14 Mixing of fluids or flowable powders - by division of materials into streams which are subsequently recombined

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2428653A1 true DE2428653A1 (en) 1976-01-02

Family

ID=5918080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2428653A Pending DE2428653A1 (en) 1974-06-14 1974-06-14 Mixing of fluids or flowable powders - by division of materials into streams which are subsequently recombined

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2428653A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0040270A1 (en) * 1980-05-15 1981-11-25 Edwin Merriam Glocker Apparatus for mixing fluent materials
WO2010089446A1 (en) * 2008-12-29 2010-08-12 Upm-Kymmene Corporation Process and apparatus for the homogenization of feed stock

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0040270A1 (en) * 1980-05-15 1981-11-25 Edwin Merriam Glocker Apparatus for mixing fluent materials
WO2010089446A1 (en) * 2008-12-29 2010-08-12 Upm-Kymmene Corporation Process and apparatus for the homogenization of feed stock
CN102271793A (en) * 2008-12-29 2011-12-07 芬欧汇川有限公司 Process and apparatus for the homogenization of feed stock

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0815929B1 (en) Static mixer
WO1996030113A1 (en) Device for mixing small quantities of liquids
DE2212011A1 (en) Apparatus and method for dispensing highly viscous molten material
DE2419696A1 (en) MIXING DEVICE
DE69725911T2 (en) Process for mixing and pouring concrete
DE2510963A1 (en) DEVICE FOR INKING COLORLESS PLASTIC GRANULES
DE1299213B (en) Process and device for gravity mixing of powdery to grainy goods
DE2428653A1 (en) Mixing of fluids or flowable powders - by division of materials into streams which are subsequently recombined
DE69834049T2 (en) kneading
LU83516A1 (en) GRAVITY-ENVIRONMENTAL MIXER
DE276119C (en)
DE2727999A1 (en) DEVICE FOR DOSING, MIXING AND FEEDING INGREDIENTS
DE69908471T2 (en) Continuously working kneading machine
CH373356A (en) Method and device for mixing flowing, gaseous, liquid and / or granular media by means of stationary guide elements
DE2817687A1 (en) Mixer for polyurethane components - has chamber with stirrer which is removed when split housing is opened
EP2119496B1 (en) Mixing device and tool
DE942732C (en) Pneumatic circulation mixer for dusty or fine-grained substances
CH668366A5 (en) DEVICE FOR PRODUCING MULTI-COMPONENT MIXTURES.
DE2325840C2 (en) Device for mixing substances
AT210866B (en) Method and device for mixing flowing, gaseous, liquid and / or granular media using stationary guide elements
DE3229486A1 (en) Static grooved-tube mixer
EP3231504A1 (en) Mixer
DE516359C (en) Method and device for mixing liquids with solid substances, in particular sugar solutions with lime
DE1557223B2 (en) Device for dispersing gases and / or liquids and / or solids in liquids
DE3622052A1 (en) PREMIXER FOR CONTINUOUS NOODLE PREPARATION

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
OHJ Non-payment of the annual fee