DE2429343A1

DE2429343A1 - Vorrichtung zum ruehren einer fluessigkeit

Info

Publication number: DE2429343A1
Application number: DE2429343A
Authority: DE
Inventors: C-Ristian Belouet; Jacques Charles Louis Bunel
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1973-06-25
Filing date: 1974-06-19
Publication date: 1975-01-16
Also published as: NL7408351A; GB1445282A; JPS5037061A; US3942770A; FR2234032A1; FR2234032B1

Description

Dipl.-Ing. F-J. KÜPFERMÄNN

Paleiiinnwait

Anmelder: H. Y. Philips' GloeilannpenFabrieken

Akte No. PHN- 7102
Anmeldung vom: 14« Juni 1974

"Vorrichtung zum Rühren einer Flüssigkeit".

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Rühren einer Flüssigkeit.

Gemische zweier Flüssigkeiten und die

Dispersion fester Körper in einer Flüssigkeit werden in zahlreichen Laboratoriumtechniken verwendet.

Sie werden im allgemeinen durch Rühren der Flüssigkeit erhalten, wodurch man die genannte Flüssigkeit in Bewegung bringen kann, damit das Integrieren einer ersten Flüssigkeit in eine zweite oder die regelmässige Dispersion fester Körper in einer Flüssigkeit erleichtert wird, mit der Absicht, eine homogene Lösung zu erhalten.

Man kann mit Hilfe von Vorrichtungen, die abhängig von ihrer Funktion Rührer, Streuer, Mischer

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genannt werden, insbesondere kristalline Lösungen oder Gemische von Flüssigkeiten erhalten.

Meistens verwendet man. dazu einfache Vorrichtungen, wie mechanische, drehende Rührer. Derartige Rührer bestehen meistens aus einem Stab, dessen eines Ende mit einem Motor verbunden ist und dessen anderes Ende ein Element trägt, das in der Flüssigkeit Bewegungen herbeiführen muss.

Dieses Element kann abhängig von den gewünschten Bewegungen in sehr verschiedenen bekannten Formen ausgebildet sein, wie eine Schraube mit mehreren Schaufeln, ein kleiner Stab oder ein Ganzes aus zwei Stäben, eine Platte oder ein Ganzes aus zwei oder mehreren Platten mit eckiger Form oder eine flache Platte mit Stehrändern, winkelrecht zum Trägerstab. Zum ,Schluss kann es die Form kleiner miteinander verbundener Röhrchen, konzentrischer Kreise oder jede andere beliebige Form aufweisen.

Es sind einfache Vorrichtungen, die nur

dazu entworfen worden sind, für eine beliebige im allgemeinen turbulente Bewegung einer Flüssigkeit zu sorgen.

In bestimmten Fällen ist die Qualität der

auf diese Tfeise erhaltenen Rührbewegung nicht ausreichend, um eine Bewegung der Flüssigkeit in einer bestimmten Richtung zu erhalten. Die erhaltene Flüssigkeitsbewegung ist of zu stark und geht mit wesentlichen Störungen und Berührungen im ganzen Flüssigkeitvolumen einher, was

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nicht immer erwünscht ist.

Die vorliegende Erfindung bezweckt nun, ein homogenes Gemisch zu schaffen und die Homogenität desselben beizubehalten, ohne dass das Flüssigkeitsmilieu als Ganzes gestört wird.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung wird

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dazu dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei koaxiale schalenförmig« Umdrehungskörper enthält, von denen der erste innerhalb des zweiten angeordnet ist, welcher letztere mit einer Öffnung an der Stelle der geometrischen Spitze versehen ist und weiter durch sich radial zwischen den zwei Körpern erstreckende Schaufeln mit dem ersten Körper verbunden ist, welcher erste Körper mit einer Antriebsachse versehen ist, wobei weiter der an die Basis der beiden Körper grenzende Teil jeder der Schaufeln aus der betreffenden radialen Ebene abgewinkelt ist und vorzugsweise einen ¥inkel von etwa 15° mit dieser Ebene einschliesst und der erste Körper an der Stelle der geometrischen Spitze ebenfalls mit einer Öffnung versehen ist, die sich in einem sich axial erstreckenden Kanal im ersten Körper fortsetzt, welcher Kanal über eine Anzahl schräg verlaufender Öffnungen an der Stelle mündet, an der die Antriebsachse mi-t dem ersten Körper verbunden ist.

Diese Vorrichtung ermöglicht es, die Lösung bzw. das flüssige Milieu, in dem diese sich befindet auf angepasste Weise homogen zu machen ohne das Ganze

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des Volumens zu zerstören bzw. zu stark in Berührung zu bringen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. .1 eine Rührvorrichtung, von der ein Teil weggeschnitten ist,

Fig. 2 eine Untenansicht der Vorrichtung,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Vorrichtung.

Gleiche Teile sind mit denselben Bezugszeichen in den drei Figuren angegeben.

Die Vorrichtung besteht aus zwei koaxialen halbrunden Schalen, wobei die kleinere durch das Bezugszeichen 1 und die grössere durch das Bezugszeichen 2 angegeben ist. Die kleinere Schale 1 hat an der Spitze 3 eine Öffnung 4, in der ein Ende 5 einer Achse 6 befestigt werden kann. Das andere mit Gewinde versehene Ende 7 der genannten Achse 6 wird zum Funktionieren der Vorrichtung mit einem antreibenden Element, wie beispielsweise einem Elektromotor, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist, und der der Vorrichtung die Drehbewegung erteilt, die sie braucht, verbunden.

Die grössere Schale 2 hat an der Spitze 8 eine Öffnung 9 mit einem grösseren Durchmesser als die Öffnung k, wobei die beiden gegenüber einander zentrierten Schalen über ihre ganze Höhe durch ortfeste sich radial., erstreckende Schaufeln 10 miteinander ver-

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bunden sind, die genau der Form der Schalen folgen, zwischen denen sie angebracht sind. Die genannten Schaufeln 10 sind an der Oberseite abgewinkelt und bilden die gegenüber der horizontalen Achse gebogenen •Teile 11. In der hler beschriebenen Anordnung sind die genannten Schaufeln 10 bis innerhalb der halbrunden Nabe mit dem kleineren Durchmesser 1 verlängert, was eine gute Befestigung des Ganzen aus den beiden halbrunden Schalen an der vertikalen Achse 6 gewährleistet, wodurch die Bewegung übertragen wird, ebenso, wie eine gute Starrheit der Vorrichtung.

Die unterschiedlichen Teile werden durch

ein Verfahren aneinander befestigt, das an das Material, aus dem sie hergestellt sind, angepasst ist und zwar durch Verkleben, Ultraschallschweissen usw.

Aus der obenstehenden Beschreibung geht

hervor, dass eine Flüssigkeit zwischen den beiden halbrunden Schalen 1 und 2 fliessen kann. Die Flüssigkeit wird durch die vertikalen Schaufeln 10 und die abgewinkelten Teile 11 geführt.

Die kleine Schale 1 kann mit einem gedrängten Material, beispielsweise Methylpolymetacrylat gefüllt sein in dem ein zentraler'vertikaler Kanal 13 vorgesehen ist, der durch schräge Öffnungen 14 an der Basis der Antriebsachse 6 mündet.

Das Strömen der Flüssigkeit ist in Fig. dargestellt. Die Wirkungsweise der Vorrichtung lässt

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sich, wie folgt erläutern.

Nachdem die Vorrichtung in ein flüssiges Milieu gesteckt -worden ist, wird die genannte Vorrichtung mittels der Achse 6 in Drehung versetzt.

Die Drehbewegung wird in der Richtung der Abwinklung der gebogenen Teile 11 gegeben. Eine derartige Bewegung verursacht ein Ansaugen der Flüssigkeit, die in Form einer Säule in die Vorrichtung hineindringt und zwar entsprechend der Richtung des Pfeiles F. Diese Flüssigkeit wird dann durch die vertikalen Schaufeln 10 in Bewegung gebracht,- die die Flüssigkeit nach oben bringen und zwar entsprechend einer schraubenlinienförmigen Bewegung und die Flüssigkeit über die obreren abgewinkelten Teile 11 führen,· die ihrerseits die Flüssigkeit mitnehmen und weitertreiben .entsprechend Spiralen, deren Umhüllende ein Kegel ist mit einem Scheitelwinkel von 120° und mit Erzeugenden F1 (siehe Fig. 3).

Der Kanal 13 und die schrägen Öffnungen 14 ermöglichen es, einen zweiten Strom zu erzeugen, der in Richtung des Einganges f und der Ausgänge f1 arbeitet; der genannte zweite Strom, der durch die Zentrifugalkraft auf die Grensschicht der oberen horizontalen Ebene verursacht wird, vermeidet auf diese "Weise die Bildung unerwünschter Wirbelströme.

Das Verfahren, nach dem eine Flüssigkeitssäule auf regelmässige Weise angesaugt und zum oberen

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Teil aufgestaut ist ermöglicht es, ein angemessenes homogenes Milieu zu erhalten oline seitliche "ffirbelströme zu¹.verursachen, die manchmal für bestimmte Anwendungen, insbesondere zum kristallinen Anwachsen auf einem Keim belästigend wirken.

Man hat nach der Erfindung Vorrichtungen

hergestellt, deren Abmessungen für die grosse halbrunde Schale einen grössten Durchmesser D hat und für die kleinere Schale einen grössten Durchmesser d, das alles derart, dass -r 2 ist. -

Vorzugsweise ist der Durchmesser der vertikalen Achse, wodurch die Drehbewegung übertragen wird, in der Grössenordnung von 6 mm. Die Anzahl Schaufeln kann zwischen h und 8 liegen.

Eine entsprechende Vorrichtung mit 6 abgewinkelten Teilen und mit den folgenden Abmessungen: D (Durchmesser der grossen Schale) entsprechend 40 mm, d (Durchmesser der kleineren Schale) entsprechend 20 mm, wobei der Durchmesser der zentralen vertikalen Achse entsprechend 10 mm gewählt worden ist und von einem Motor mit einer Geschwindigkeit von. 20 bis 35 Umdrehungen/Minute angetrieben wirdj ermöglichte es, eine Flüssigkeit zu rühren mit einer Ausbeute von 8 cm³/Sekunde und diese in einen Kegel mit einem Scheitelwinkel Von 120° hoch zu stauen. Die Vielzahl schräger öffnungen, die an der Basis der antreibenden Achse vorgesehen waren, ermöglichte es, die Anzahl unerwünschter

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Wirbelströme in wesentliche Masse zu unterdrücken.

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Claims

PATENTANSPRUCH:

Vorrichtung zum Rühren einer Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass diese zwei koaxiale schalenförmige Umdrehungskörper enthält, von denen der erste innerhalb des zweiten angeordnet ist, welcher letztere mit einer öffnung an der Stelle der geometrischen Spitze versehen ist, und weiter durch sich radial zwischen den zwei Körpern erstreckende Schaufeln mit dem ersten Körper verbunden ist, wobei weiter der an die Basis der beiden Körper grenzende Teil jeder der Schaufeln aus der betreffenden radialen Ebene abgewinkelt ist und vorzugsweise einen Winkel von etwa 15° mit dieser Ebene einschliesst und der erste Körper an der Stelle der geometrischen Spitze ebenfalls mit einer Öffnung versehen ist, die sich in einem sich axial erstreckenden Kanal im ersten Körper fortsetzt, welcher -Kanal über eine Anzahl schräg verlaufender Öffnungen an der Stelle mündet, an der die Antriebsachse mit dem ersten Körper verbunden ist.

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