DE2509960A1

DE2509960A1 - Verfahren und einrichtung zur erzeugung und aufrechterhaltung von suspensionen

Info

Publication number: DE2509960A1
Application number: DE19752509960
Authority: DE
Inventors: Bernd Haberkorn; Branko Dipl Ing Sarh
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1975-03-07
Filing date: 1975-03-07
Publication date: 1976-09-16
Also published as: CH614390A5; GB1539916A

Description

Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung und Aufrechterhaltung von Suspensionen.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Erzeugung und Aufrechterhaltung von Suspensionen, vorzugsweise von solchen, die zu rasener Entmischung neigen wie für Naßstrahleinrichtungen und Füllstoffmischer.

Zur Aufrechterhaltung einer Suspension, deren Bestandteile unterschiedliche Wichte aufweisen, ist eine dauernde Jurchwirbelung erforderlich. Bekannte Mittel zur Durchwirbelung sind z.B. Rührwerke. Hier wird die Suspension durch drehende Propeller, Mischschnecken oder Quirle in Bewegung gehalten (vgl. z.B. DBP 2 248 851). Außerdem kann durch Umwälzpumpen eine Suspension erzeugt oder aufrechterhalten werden, indem dem Mischbehälter ein Teil des Inhalts entzogen, durch eine Pumpe beschleunigt und in den Behälter zurückgeführt wird. Ein weiteres einschlägiges Verfahren ist die Lufteinblasung. Hier wird die Suspension durch aufsteigende Luftblasen in Bewegung gehalten.

Ist in einem Behälter von mehreren Metern Länge eine Suspension von gleichmäßigem Mischungsverhältnis zu erzeugen oder aufrechtzuerhalten, so zeigen sich bei der Anwendung der genannten Mittel zur Durchwirbelung folgende Schwierigkeiten:

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7808 - 2 - 5.März 1975

- Ordnet man entsprechend der Länge des Behälters mehrere Rührwerke an, so entstehen jeweils zwischen zwei Rührwerken und in der Nähe der Behälterwand Totwassergebiete, in denen sich das Schwebegut ablagert.

- Bei der Verwendung von Umwälzpumpen entstehen auch Totwassergebiete, da eine einwandfreie Durchwirbelung nur in unmittelbarer Nähe der Düsen eintritt, die den beschleunigten Strahl in die Flüssigkeit einleiten.

- Die Durchwirbelung mittels Lufteinblasung arbeitet unzuverlässig, weil die Luftaustrittsöffnungen durch das Schwebegut leicht verstopft werden. Außerdem tritt auch hier keine gleichmäßige Durchwirbelung ein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten zu beheben. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß innerhalb eines Mischbehälters Bauelemente wie Schaufeln, perforierte Platten oder Maschengitter angebracht sind und so betätigt werden, daß sie eine vorzugsweise auf- und abwärts gerichtete periodische Bewegung ausführen. Hierdurch wird eine gleichmäßigere Durchwirbelung und damit Durchmischung bei Suspensionen erreicht, was z.B. bei Naßstrahlanlagen gleichmäßigere Strahlbedingungen und als Folge eine gleichmäßigere Qualität der gestrahlten Stücke sicherstellt. Besonders vorteilhaft arbeitet das orfindungsgemäße Verfahren, wenn die Bewegung der Bauelemente im wesentlichen vertikal ausgerichtet ist. Eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht Drehwellen far Schaufeln innerhalb eines Mischbehälters nahe den unteren Längskanten vor, derart, daß sich die Schaufeln während ihrer Pendelbewegungen gegenseitig kreuzen.

Die Erfindung ist anhand der folgenden Abbildungsbeschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Abb. 1 die perspektivische Ansicht eines Mischbehältars mit pendelnden, kamir.artig ineinandergreifenden Schaufeln und den hierzu erforderlichen Drehwellen in der Nähe der unteren Längskanten des Mischbehälters;

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Abb. 2 die Prinzipdarstellung eines Mischbehälters nach Abb. 1 im Querschnitt;

Abb. 3 die Prinzipdarstellung eines Mischbehälters mit längsmittig am Boden angeordneten Drehwellen;

Abb. 4 die Prinzipdarstellung eines Mischbehälters mit außerhalb der Suspension in der Nähe der Längswände des Mischbehälters gelagerten Wellen;

Abb. 5 die Prinzipdarstellung eines Mischbehälters mit außerhalb der Suspension in der Nähe der Längsachse des MischbehHlters gelagerten Wellen;

Abb. 6 die Prinzipdarstellung eines Mischbehälters mit Schaufeln, die eine geradlinige Bewegung ausführen;

Abb. 7 die Ansicht eines Schaufelgitters;

Abb. 8 die Ansicht eines Mischbehälters mit gekrümmter Bodenfläche und außerhalb der Suspension gelagerter Drehwelle;

Abb. 9 die Prinzipdarstellung eines Mischbehälters nach Abb. 8 mit zwei Drehwellen.

Eine Einrichtung zur Erzeugung und Aufrechterhaltung einer Suspension ist in Abb. 1 dargestellt. Innerhalb eines Miachbehälters 1 sind zwei Wellen 2 und 3 in Lagern 4, 5 sowie 6 und 7 drehbeweglich fixiert. An den Wellen sind Schaufelgruppen 8 und 9 derart befestigt, daß sie mit der Welle 2 oder 3 jeweils einen Kamm bilden.

Durch einen hier nicht dargestellten Antrieb werden die Wellen 2 und 3 gemäß Abb. 2 periodisch gleichgerichtet und/oder gegenläufig um den .Winkel OC bzw. &C ' vor- und zurückgedreht, so daß die freien Enden der Schaufeln 8 und 9 gehoben und gesenkt werden. Die untere Extremlage der Schaufeln ist durch Vollinien, ihre obere Extremlage durch unterbrochene Linien dargestellt.

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7808 - 4 - 5. März 1975

Durch die Bewegung der Scnaufeln wird in der Flüssigkeit an allen Stellen eine gute Durchwirbelung erzeugt, die so stark ist, daß auch die anfangs abgelagerten festen Bestandteile in der Flüssigkeit gleichmäßig verteilt werden, was durch Versuche mit den Stoff-Paarungen Wasser-Quarzsand und Wasser-Glasperlen bestätigt wurde.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Abb. 3. Hier sind die beiden Wellen 2 und 3 längsmittig am Boden angeordnet und die Schaufeln 8 und 9 beschreiben Pendelbewegungen im Bereich der Winkel β bzw. β ^l.

Abb. 4 zeigt eine Weiterbildung der Erfindung, die sich ergibt, wenn die Wellen 10 und 11 außerhalb des Mischbehälters 14 gelagert werden. Hier sind die Wellen in der Nähe der Längswände gelagert. Durch die abgewinkelte Form der Schaufeln 12 und 13 wird die in Bodennähe wirksame Schaufelfläche vergrößert.

Abb. 5 zeigt eine andere Ausführung eines Mischbehälters 15 mit außerhalb der Suspension gelagerten Wellen 16 und 17, wobei diese oberhalb der Behältermitte angeordnet sind. Durch Fortlassen einer der beiden Wellen in den Abb. 4 oder 5 ergeben sich weitere mögliche Ausführungsformen.

Abb. 6 und 7 zeigen ein AusfUhrungsbeispiel mit geradliniger Bewegung der Schaufeln. Hier sind die Schaufeln 20 zwischen den Holmen 21 und 22 angebracht, so daß z.B. ein Gitter nach Abb. 7 entsteht. Die Stangen 23 und 24 sind in den Geradführungen 26 und 27 gelagert, so daß das Gitter eine auf- und abgehende Vertikalbewegung ausführen kann. Durch einen hier nicht dargestellten Antrieb, der z.B. an den Stangen 23 und 24 angreift, wird das Gitter periodisch auf- und abbewegt, wodurch die erforderliche Durchwirbelung der Flüssigkeit eintritt. Eine hier nicht dargestellte Weiterentwicklung der Ausführung nach Abb. 6 besteht darin, daß zwei Schaufelgitter, ähnlich dem Gitter nach Abb. 7, derart angeordnet werden, daß sie gegenläufige Bewegungen ausführen. Eine weitere vorteilhafte, hier nicht dargestellte Ausführung kann darin bestehen, daß anstelle des Schaufelgitters nach Abb. 7 eine perforierte Platte oder ein Maschengitter verwendet wird.

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Gemäß Abb. 8 v/eist ein trogartiger Mischbehälter 25 einen halbkreisförmig gekrümmten Boden auf. Die Drehwelle wird in den Lagern 27 und 28 gehalten. Schaufeln 29 sind an der Drehwelle 26 befestigt. Durch einen hier nicht dargestellten Antrieb werden die Schaufeln über die Welle in eine Pendelbewegung versetzt, wodurch die erforderliche Durchwirbelung des Mischbehälterinhalts eintritt. Bei dieser Beh'iltergeonetrie werden Ecken und damit die hier möglichen Ablagerungen weitgehend vermieden.

Abb. 9 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Ausführung nach Abb. 8. Hier sind zwei Drehwellen 31 und 32 vorgesehen, an denen die Schaufelkämme 33 und 34 befestigt sind, über einen Antrieb werden die Wellen vorzugsweise in gegenläufige Pendelbewegungen versetzt.

Eine hier nicht dargestellte Weiterentwicklung der Anordnungen nach den Abb. 3, 5 und 9 kann darin bestehen, daß Wellen 2 und 3, 16 und 17 sowie 31 und 32 koaxial gelagert werden.

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Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Erzeugung und Aufrechterhaltung von Suspensionen, vorzugsweise von solchen, die zu rascher Entmischung neigen, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines Mischbehälters Bauelemente, wie Schaufeln, perforierte Platten oder Maschengitter periodisch hin- und herbewegt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Bauelemente im wesentlichen vertikal ausgerichtet ist.
3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Drehwellen (2) und (3) für Schaufeln (8) und (9) innerhalb eines Mischbehälter nahe den unteren Lnngskanten angeordnet sind und sich die Schaufeln (8) und (9) kreuzen, wenn diese Pendelbewegungen innerhalb der Winkel (<*C,oc') bzw. (/3,X?¹) ausführen.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehwellen (2 und 3) nahe der Längsmittellinie des Bodens des Behälters angeordnet sind.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehwellen außerhalb der Suspension in der Nähe der Längswände gelagert sind und die Schaufeln eine abgewinkelte Form aufweisen.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehwellen (16 und 17) in der Nähe der Längs-Symraetrieebene des Mischbehälters angeordnet sind.

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7. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine der beiden Drehwellen vorgesehen ist.
8. Einrichtung zur Durchfährung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Schaufeln (20) mit Holmen (21 und 22) ein Gitter bilden und dieses innerhalb eines Mischbehälters (25) periodisch auf- und abbewegbar sind.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gitter angeordnet sind, die gegenläufig betätigt werden können.
10. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden eines Mischbehälters (25) ganz oder teilweise zylindrisch ausgebildet ist und die Schaufeln (29) an einer Drehwelle befestigt sind, deren Achse mit der Zylinderachse des Behälterbodens annähernd zusammenfällt.
11. Einrichtung nach den Ansprüchen 7 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Bauelemente perforierte Platten oder Maschengitter dienen.
12. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwei sich kreuzende Schaufelgruppen (33 und 34) vorgesehen sind, deren Drehwellen nahe der Zylinderachse des Behälterbodens angeordnet sind.
13. Einrichtung nach den Ansprüchen 4, 6 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Drehwellen koaxial gelagert sind.
14.Verfahren und Einrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 10 sowie 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln eine Perforation aufweisen.

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