DE4106998C2 - Mischvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mischvorrichtung zum Mischen von Fluiden gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.

Bei chemischen Reaktionsvorgängen, wie einer PH-Einstellung, einer Redoxreaktion und anderen Reaktionen, wurden verschie­ dene Rühr- und Mischvorrichtungen verwendet. Im Zuge der jüng­ sten Entwicklung in der Biotechnologie erlangt das Rühren und Mischen auf dem biologischen Gebiet der Bakterienkultivierung usw. erhöhte Bedeutung.

Eine von solchen Mischvorrichtungen ist ein statischer Mi­ scher, der in weitem Umfang zum Mischen einer Flüssigkeit mit einer anderen Flüssigkeit oder einem Gas zum Einsatz gelangt. Ein derartiger statischer Mischer umfaßt verschiedene Arten von Rührern, die innerhalb von Rohren angeordnet sind, durch die die zu mischenden Fluide fließen. Diese Rührer erzeugen eine das Mischen fördernde Turbulenz. In typischer Weise haben diese Rührer die Gestalt eines Schraubenabschnitts, der in einem Rohr angeordnet ist.

Es wurde auch bereits ein Mischer vorgeschlagen, der einen in einem Rohr befindlichen und mit einer Welle verbundenen Rührer umfaßt, wobei die Welle in Schwingungen versetzt wird, um das Mischen zu fördern.

Einer dieser Rührer, der am meisten in solch einem Mischer verwendet wird, besitzt einen schraubenförmig verlaufenden Rührflügel, der mit einer Mehrzahl von darin ausgebildeten Öffnungen versehen ist, wobei eine Öffnung in einem Schrauben­ gang mit Bezug zu einer Öffnung im benachbarten Schraubengang außer Phase oder versetzt ist. Es hat sich gezeigt, daß ein solcher Rührer äußerst leistungsfähig im Rühren und Mischen ist.

Es wird angenommen, daß bei einem solchen Rührflügel die Ströme eines Fluids sich in jeden der axialen Räume oder Ab­ stände (Stufen) zwischen jeweils benachbarten Schraubengängen durch sowohl einen spiral- oder schraubenförmigen Kanal, der vom schraubenförmigen Rührflügel bestimmt ist, wie auch durch einen von der Öffnung im Rührflügel bestimmten Durchtritt be­ wegen und dann in dem genannten Raum oder Abstand gegeneinan­ dertreffen, so daß die Mischwirkung begünstigt wird. Zugleich wird auch angenommen, daß deswegen, weil der Flächenbereich des schraubenförmigen Rührflügels sehr groß ist, die Fluid­ strömung wirkungsvoller mit der Fläche des schrauben- oder spiralförmigen Rührflügels in Berührung gebracht werden kann, um den Mischvorgang durch das Oszillieren des Rührers zu fördern.

Aus der DE-OS 22 32 436 ist ferner eine Misch- und Knetvorrichtung bekannt, die spiralförmig auf der Oberfläche einer Welle angeordnete Knetzähne hat, die ebenso angeordneten Knetzähnen am Gehäuse gegenüberliegen, wobei die Welle eine zykloidenförmige Bewegung ausführt, d. h. die Welle wird gedreht und oszilliert gleichzeitig in ihrer Axialrichtung. Die gewählte spiralförmige Anordnung der Knetzähne dient bei dieser Maschine der Förderung des meist pastösen Mischguts, so daß das Mischgut an den Knetzähnen geschert und dabei vermischt wird.

Aus der DE-AS 12 41 417 und der DE-AS 15 57 119 sind Misch- und Knetvorrichtungen mit einer zentralen Knet/Förderschnecke bekannt, deren Bewegung aus einer Drehbewegung mit einer überlagerten Axialbewegung der Schnecke besteht. Hier ist die Drehbewegung für den Mischvorgang erforderlich.

Ferner ist aus der DD 67 696 eine gattungsbildende Mischvorrichtung bekannt. Bei dieser Mischvorrichtung werden innerhalb eines Behälters gehaltene Platten in Axialrichtung des Behälters oszillierend relativ zueinander bewegt, so daß die zwischen den Platten befindlichen Fluide miteinander vermischt werden. Bei der bekannten Vorrichtung werden die Platten von den zu mischenden Fluiden durchströmt, bedingen einen sehr hohen Druckverlust in der Mischvorrichtung und führen, bei ausreichender Mischungsleistung, zu einem geringen Durchsatz an zu mischenden Fluiden.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Mischvorrichtung derart weiterzubilden, daß deren Leistungsfähigkeit erhöht ist.

Die Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei einer solchen Anordnung wird ein zu mischendes Fluid, das ein Gemisch aus zwei oder mehr Typen von Fluidkomponenten ist, durch das Gehäuse gepumpt. Dieses Fluid trifft und stößt ge­ gen die Rührflügel, und es wird durch die Relativbewegung zwischen den Rührflügeln weiter um- sowie durchgerührt.

Wie gesagt wurde, umfaßt die erfindungsgemäße Mischvorrich­ tung zwei Arten von Rührflügeln, nämlich den fest innerhalb des Gehäuses gehaltenen ortsfesten Rührflügel und deweg­ baren Rührflügel , welcher mit dem Schwingungserzeuger verbun­ den ist und durch diesen im Gehäuse eine Schwing- oder Oszil­ lierbewegung ausführt. Wenn der bewegbare Rührflügel durch den Schwingungserzeuger hin- und herbewegt wird, so wird der Abstand zwischen dem stationären und dem bewegbaren Rührflü­ gel in einer schwingenden oder oszillierenden Bewegung verän­ dert, so daß das nahe dem (den) bewegbaren sowie ortsfesten Rührflügel(n) befindliche Fluid hin- und herbewegt oder in Schwingungen versetzt wird, um das Rühren und Mischen zu steigern.

Es wird bevorzugt, daß der ortsfeste und der bewegbare Rührflü­ gel zusammen eine doppelschraubenförmige Flügelanordnung oder eine einzige Schraube oder Spirale bilden.

Es wird ferner bevorzugt, den bewegbaren Rührflügel mit einer schraubenförmigen Gestalt auszubilden, während der ortsfeste Rührflügel eine Mehrzahl von kreisförmigen Scheiben umfaßt, um zusammen mit dem bewegbaren, schraubenförmigen Rührflügel einen im wesentlichen schraubenförmigen Kanal oder Durchgang zu begrenzen. In diesem Fall weist der ortsfeste Rührflügel Öffnungen auf, um ein Durchtreten von zu mischenden Fluiden durch diese zu ermöglichen und das Einsetzen des bewegbaren Rührflügels in das Gehäuseinnere zu erlauben.

Bei der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung wird durch das Zu­ sammenwirken des bewegbaren Rührflügels mit dem ortsfesten Rührflügel eine Relativbewegung hervorgerufen, die den Flui­ den eine komplizierte Turbulenz verleiht, um einen sehr wir­ kungsvollen Mischvorgang herbeizuführen. Ferner kann die Lei­ stung in der Fertigung der Mischvorrichtung gesteigert werden, indem das Gehäuse und/oder der Rührer in Elemente unterteilt werden.

Die Erfindung wie auch deren Merkmale und Vorteile werden aus der folgenden, auf die Zeich­ nungen Bezug nehmenden Beschreibung von bevorzugten Ausfüh­ rungsformen des Erfindungsgegenstandes deutlich. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teilschnitt zum gesamten Aufbau einer in Über­ einstimmung mit der Erfindung ausgebildeten Misch­ vorrichtung;

Fig. 2 einen Quer- sowie einen Axialschnitt eines Rührers in einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 3 einen Quer- sowie einen Axialschnitt eines Rührers in einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 4 einen Quer- sowie einen Axialschnitt eines Rührers in einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 5 einen Axialschnitt eines wesentlichen Teils einer Mischvorrichtung in einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung zum Aufbau des Ge­ häuses der in Fig. 5 gezeigten Mischvorrichtung;

Fig. 7 eine Draufsicht auf eine Trennplatte bei der Misch­ vorrichtung von Fig. 5 und 6;

Fig. 8 eine Seitenansicht eines bei der Mischvorrichtung von Fig. 5 verwendeten Rührers;

Fig. 9 den Vorgang zum Zusammenbau des Rührers von Fig. 8;

Fig. 10 einen Teilschnitt zum gesamten Aufbau einer Misch­ vorrichtung der in den Fig. 5-9 dargestellten Ausführungsform.

Gemäß dem Teilschnitt von Fig. 1 umfaßt die Mischvorrichtung nach der Erfindung ein zylinderförmiges Gehäuse 10 mit einer am unteren Ende ausgebildeten Fluid-Eintrittsöffnung 12 und mit einer im oberen Teil des Gehäuses 10 ausgebildeten Fluid- Austrittsöffnung 14.

Ferner ist im Gehäuse 10 ein Rührer 20 untergebracht, der sich im vorliegenden Fall dadurch auszeichnet, daß er einen bewegbaren Rührflügel 24, der um eine drehbare Welle 22 herum befestigt ist, und einen ortsfesten, am Gehäuse 10 fest ange­ brachten Rührflügel 26 umfaßt, wobei beide Rührflügel 24 und 26 schraubenförmig ausgestaltet sind, um eine Doppelschrauben­ anordnung zu schaffen.

Wie der Fig. 2A und 2B am besten zu entnehmen ist, ist der bewegbare Rührflügel 24 um die Welle 22 herum schraubenförmig gewendelt und an dieser beispielsweise durch Schweißen befe­ stigt. Der ortsfeste Rührflügel 26 ist am Gehäuse 10 fest der­ art angebracht, daß er die Welle 22 umgibt.

Dieser Rührflügel 26 kann an die Innenwand des Gehäuses 10 geschweißt sein, obwohl das Schwierigkeiten bereitet. Um die­ se zu vermeiden, besitzt der ortsfeste, schraubenförmige Rühr­ flügel 26 eine vorher in einem getrennten Arbeitsgang ausge­ bildete, axial verlaufende Durchgangsbohrung, und er wird axial in den zylindrischen Raum des Gehäuses 10 eingeführt sowie dann an seinen beiden entgegengesetzten Enden fest mit dem Gehäuse verbunden. Der bewegbare Rührflügel 24 wird an­ schließend in die Durchgangsbohrung des ortsfesten Rührflü­ gels 26 unter Drehen der Welle 22 eingeschraubt. Das Ergebnis ist ein Doppelschraubenrührer 20, der durch die beiden Rührflü­ gel 24 und 26 bestimmt ist.

Der bewegbare Rührflügel 24 wird so angeordnet und ausgebil­ det, daß ein Spalt oder Freiraum 28a zwischen ihm sowie der Innenwand des Gehäuses 10 entsteht, während der ortsfeste Rührflügel 26 so angeordnet wird, daß zwischen diesem und der Welle 22 ein Spalt oder Freiraum 28b gebildet wird. Betrach­ tet man das Gehäuse 10 in seiner Achsrichtung, so wird im we­ sentlichen kein Kurzschluß-Durchgang hervorgerufen.

An in geeigneter Weise zueinander beabstandeten Stellen sind im bewegbaren sowie ortsfesten Rührflügel 24, 26 Öffnun­ gen 24a und 26a ausgebildet. Das Fluid tritt durch diese Öff­ nungen, so daß die Erzeugung einer Turbulenz gefördert wird. Die Öffnungen 24a und 26a sind mit Bezug zueinander in der axialen Richtung der Rührflügel außer Phase, d. h. versetzt angeordnet, so daß sie sich in der Achsrichtung nicht über­ decken.

Die Welle 22 erstreckt sich vom Gehäuse 10 aus aufwärts und ist an ihrem oberen Ende an einen Schwingungserzeuger 30 ange­ schlossen, der dazu dient, die Welle 22 in Schwingungen zu versetzen. Der Schwingungserzeuger 30 umfaßt ein Paar von Motoren 40 und ein mit den Abtriebswellen 42 eines zuge­ ordneten Motors 40 in Wirkverbindung stehendes Steuerkurven­ getriebe 50, das seinerseits ein Drehelement 52, mit dem die Abtriebswellen 42 exzentrisch verbunden sind, und ein Schwing­ element 54, das durch die exzentrische Drehung des Drehele­ ments 52 betrieben wird, enthält. Das Oszillieren des Schwing­ elements 54 wird durch ein Verbindungsglied 56 auf die Welle 22 übertragen, um diese auf und ab zu bewegen.

An einem Verbindungsstück 60 zwischen dem Gehäuse 10 und dem Schwingungserzeuger 30 sind zwei Membranen 62 und 64 vorhan­ den, so daß das durch das Gehäuse 10 fließende Fluid nicht in den Schwingungserzeuger 30 gelangen kann. Die Membranen 62 und 64 sind untereinander durch ein rohrförmiges Zwischen­ stück 70 verbunden, so daß sie sich als eine Einheit inner­ halb eines bestimmten, begrenzten Bereichs bewegen können. Die obere Membran 64 ist einem vorbestimmten, abwärts gerich­ teten Druck durch ein Druckglied 72 ausgesetzt. Selbst wenn der Druck im Inneren des Gehäuses 10 in einem gewissen Ausmaß ansteigt, so wird dem Druckanstieg durch das Druckglied 72 entgegengewirkt oder widerstanden.

Das Druckglied 72 umfaßt einen Schraubring 74 und eine Feder 76, wobei die Druckkraft des Druckgliedes 72 durch Drehen und damit Bewegen des Schraubringes 74 einzuregeln ist.

Bei der Mischvorrichtung mit dem beschriebenen Aufbau wird ein aus zwei oder mehr Fluiden, die gemischt werden sollen, bestehendes Gemisch zuerst in das Innere des Gehäuses 10 durch die Eintrittsöffnung 12 eingebracht, worauf es zur Austritts­ öffnung 14 hin fließen soll.

Der Fluß des Gemischs erfolgt durch den schraubenförmigen Pfad zwischen dem wie auch durch die Öffnungen 24a und 26a im bewegbaren sowie ortsfesten Rührflügel 24, 26. Wenn das Fluid in dieser Weise fließt, wo wird es wiederholt aufgeris­ sen und wieder zusammengeführt, was eine Turbulenz be­ wirkt.

Gleichzeitig wird der Schwingungserzeuger 30 betrieben, um über die Welle 22 ein Oszillieren des bewegbaren Rührflü­ gels 24 auf- und abwärts mit einer geeigneten Frequenz von mehreren 10 Hz herbeizuführen, so daß das Fluid gegen die Flächen des bewegbaren Rührflügels 24 schlägt.

Wenn jede der Wendeln des bewegbaren Rührflügels 24 zwischen benachbarten Wendeln oder Schraubengängen des ortsfesten Rühr­ flügels 26 oszilliert, so wird das Fluid zwangsweise und stark zwischen den Rührflügeln 24 und 26 im Gehäuse 10 geschüttelt, was das Mischen mit sehr hoher Leistungsfähigkeit weiter be­ günstigt.

Die Mischvorrichtung bewirkt somit drei Ar­ ten eines Mischens:

• a) Mischen eines Fluids durch wiederholtes Trennen und Vereinigen;
• b) Mischen eines Fluids durch Anschlagen gegen die Flächen des bewegbaren Rührflügels;
• c) Mischen eines Fluids auf Grund der Relativbewegung zwi­ schen dem ortsfesten sowie bewegbaren Rührflügel.

Die Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfin­ dung, wobei bewegbare und ortsfeste Rührflügelabschnitte 24 und 26 abwechselnd angeordnet sind und einen als eine einzige Schraube ausgebildeten Rührer 20 bilden, der im gezeigten Bei­ spiel in vier Sektoren unterteilt ist, d. h. bewegbare und ortsfeste Sektoren, die unter 90° zueinander angeordnet sind. Jedoch ist die Erfindung nicht auf eine derartige Anordnung beschränkt, sie kann vielmehr in gleichartiger Weise bei einer größeren Anzahl von Sektoren verwirklicht werden.

Wird die Welle 22 durch den Schwingungserzeuger 30 zum Oszil­ lieren gebracht, so werden auch die an dieser als bewegbare Rührflügel gehaltenen Sektoren 24 hin- und herbewegt, um da­ mit das Fluid zu schütteln und durchzurühren.

Bei der Ausführungsform von Fig. 4 umfaßt der Rührer 20 eine Mehrzahl von scheibenförmigen Teilen, und zwar jeweils einen bewegbaren Rührflügel 24 aus vier radial gerichteten Flügel­ stücken an der Welle 22 und jeweils einen stationären Rührflü­ gel 26 aus vier dreieckigen, an der Innenwand des Gehäuses 10 befestigten Flügelstücken.

Auch durch die Ausführungsform von Fig. 4 kann mittels der Dreh- und Schwingbewegungen des bewegbaren Rührflügels 24 gegenüber dem ortsfesten Rührflügel 26 ein äußerst wirksamer Mischvorgang ausgeführt werden.

Die Fig. 5 zeigt ein wesentliches Teil einer Mischvorrichtung in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Ein zylindrisches Gehäuse 110 besitzt einen Strömungskanal 112, durch den hindurch zwei oder mehr unterschiedliche Fluide bewegt und miteinander gemischt werden. Das Gehäuse 110 ist mit einer Fluid-Eintrittsöffnung 114 an seinem unteren Ende und einer Fluid-Austrittsöffnung 116 in der (rechten) Seiten­ wand nahe seinem oberen Ende versehen. Durch die Eintritts­ öffnung 114 wird Fluid in das Innere des Gehäuses 110 ge­ pumpt, das durch die Austrittsöffnung 116 dann abgeführt wird.

Die Ausführungsform von Fig. 5 zeichnet sich dadurch aus, daß das Gehäuse 110 aus einer Mehrzahl von zylindrischen Rohrab­ schnitten 118 gebildet ist, die über Trennplatten 120 zwi­ schen benachbarten Rohrabschnitten 118 aufeinandergesetzt sind.

Die Fig. 10 zeigt den Zusammenbau des Gehäuses 110. Jeder der zylindrischen Rohrabschnitte 118 hat entgegengesetzte Stirn­ flächen, an denen jeweils ein Dichtungsring 122 angeordnet ist, um eine einwandfreie Verbindung des Rohrabschnitts 118 mit einer Trennplatte 120 zu gewährleisten und auch einen fluid- sowie luftdichten Abschluß zwischen der Rohrabschnitt- Stirnfläche und der jeweils zugeordneten Trennplatte 120 zu schaffen. Der Dichtungsring 122 kann aus einem weichen Fluor­ harz bestehen.

An der Verbindungsstelle der beiden Rohrabschnitte 118 ist eine scheibenförmige Trennplatte 120 angeordnet, die im we­ sentlichen denselben Durchmesser an ihren peripheren, über­ stehenden Rändern hat, wie der Außendurchmesser des Rohrab­ schnitts 118 beträgt, und imstande ist, das stirnseitige Ende des Rohrabschnitts 118 aufzunehmen. Die Trennplatten 120 kön­ nen aus einem harten Fluorharz gefertigt sein.

Die Fig. 7 zeigt in der Draufsicht eine Trennplatte 120, in der eine zentrale, kreisförmige Öffnung 124 ausgebildet ist, welche eine Welle aufnimmt, an der die Rührelemente eines noch zu beschreibenden Rührers gehalten sind. Die mittige Öff­ nung 124 steht mit einem in der Trennplatte 120 ausgebildeten schlitzförmigen Durchlaß 126 an dessen einem Ende in Verbin­ dung, um einen Fluiddurchtritt zu ermöglichen. Der Durchlaß 126 dient auch als Öffnung, um den schrauben- oder spiralför­ migen Rührer in das Innere des Gehäuses 110 einzusetzen.

Nachdem das Gehäuse 110 durch die Rohrabschnitte 118 und die Trennplatten 120 zusammengesetzt ist, wird es an seinem obe­ ren sowie unteren Ende durch eine Spannvorrichtung 132, die eine Stange 128 sowie eine boden- und kopfseitige Mutter 130 umfaßt, zusammengespannt. Wenngleich in Fig. 6 nur eine Spann­ vorrichtung gezeigt ist, so wird bevorzugterweise die aus den Rohrabschnitten und Trennplatten bestehende Baugruppe durch drei Spannvorrichtungen 132, die um das Gehäuse 110 herum ver­ teilt sind, zusammengespannt.

Das Gehäuse 110 nimmt einen in dieses eingesetzten Rührer 134 auf, der in Fig. 8 in einer Seitenansicht angedeutet ist. Der Rührer 134 umfaßt ein Wellenstück 136 und eine Mehrzahl von rund um dieses herum angeordneten Rührelementen 140, von denen jedes einen schraubenförmigen Rührflügel 138 besitzt. Im Rührflügel 138 sind Öffnungen oder Durchlässe 138a ausge­ bildet, die in der Achsrichtung des Rührflügels 138 zueinan­ der versetzt sind, so daß eine Kurzschlußströmung in Richtung der Achse des Wellenstücks 136 verhindert und die Rührwirkung gesteigert wird.

Ein Rührelement 140 wird vorzugsweise folgendermaßen ausgebil­ det. Zuerst wird eine Scheibe mit einem dem Außendurchmesser des schraubenförmigen Rührflügels 138 entsprechenden Durchmes­ ser geschaffen, die dann zu einer Ringform ausgestaltet wird, indem eine mittige, kreisförmige Öffnung mit einem dem Innen­ durchmesser einer Hülse 142, die auf oder über das Wellenstück 136 gesetzt wird, entsprechenden Durchmesser ausgebildet wird. Anschließend werden an der Innen- und Außenkante dieser Ring­ scheibe Öffnungen 138a geschaffen. Die Scheibe wird hierauf in radialer Richtung zur mittigen Öffnung aufgeschnitten und axial verformt, wobei die Schnittkanten in axialer Richtung voneinander beabstandet werden. Auf diese Weise wird ein schraubenförmig sich über 360° erstreckender Rührflügel 138 geschaffen, der dann an der Hülse 142 in geeigneter Weise, z. B. durch Schweißen, befestigt wird. Die Rührelemente 140 können aus irgendeinem geeigneten Material, wie Kunststoff- oder Keramikmaterialien, hergestellt werden.

Die Fig. 9 zeigt den Zusammenbau des Rührers 134. Das Wellen­ stück 136 weist einen an seinem unteren Ende durch eine Schraube 146 fest angebrachten Ringbund oder -kragen 144 auf.

Auf dem Wellenstück 136 sind abwechselnd Rührelemente 140 und Abstandsstücke 148 längs der Welle aufeinandergesetzt. Es ist zu bemerken, daß ein Dichtungsring 150 abdichtend zwi­ schen jeweils aneinandergrenzende Rührelemente 140 eingesetzt ist. Die Abstandsstücke 148 und die Rührelemente 140 werden dann zwischen dem Ringkragen 144 sowie einer auf ein oberes Gewinde-Endstück 152 der Welle 136 geschraubten Mutter zusam­ mengespannt. Auf diese Weise wird ein Rührer 134 mit voneinander einen vorbestimmten Abstand aufweisenden Rührflügeln 138 ge­ bildet.

Die Fig. 10 zeigt einen teilweisen Axialschnitt und eine teil­ weise Ansicht der Gesamtanordnung einer Misch- und Reaktions­ vorrichtung in einer Ausführungsform gemäß der Erfindung, die mit Ausnahme des Gehäuses 110 und des Rührers 134 der in Fig. 1 dargestellten Mischvorrichtung im wesentlichen entspricht, weshalb zum Teil zu Fig. 1 gleiche Bezugszahlen für entspre­ chende Elemente verwendet werden.

Bei dieser Ausführungsform werden zwei oder mehr verschieden­ artige Fluide, die miteinander gemischt werden sollen, in gleichartiger Weise in das Innere des Gehäuses 110 durch die Eintrittsöffnung 114 eingeführt und durch den Strömungskanal 112 hindurch zur Austrittsöffnung 116 bewegt. Das Gehäuse 110 besitzt eine Mehrzahl von fest in diesem angeordneten Trenn­ platten 120, die in Längsrichtung zueinander beabstandet sind. Jede der Trennplatten 120 ist mit einer mittigen Öffnung 124 versehen. Wenn die Fluide durch die mittigen Öffnungen der Trennplatten 120 treten, wird ihnen eine Turbulenz vermit­ telt. Zusätzlich werden die Fluide durch den Rührer 134, der durch den Schwingungserzeuger 30 hin- und herbewegt wird, in Schwingungen versetzt und geschüttelt oder gerührt. Da die Trennplatten 120 im Gehäuse 110 ortsfest gehalten sind, kön­ nen die Fluide sehr wirksam durch die Relativbewegung zwi­ schen dem Rührer 134 und den Trennplatten 120 durchgerührt sowie gemischt werden.

Bei dieser Ausführungsform gemäß der Erfindung umfaßt das Ge­ häuse 110 eine Mehrzahl von aufeinandergesetzten Rohrabschnit­ ten 118 mit zwischen diesen befindlichen Trennplatten 120, weshalb das Gehäuse 110 auf einfache Weise zusammengesetzt und auseinandergenommen werden kann. Ferner ist das Gehäuse 110 einfach zu warten, wie es auch zu einer gewünschten Anord­ nung verändert werden kann, indem lediglich die Rohrabschnit­ te und Trennplatten gegen solche mit andersartigen Abmessun­ gen ausgetauscht werden.

Der Rührer 134 umfaßt schraubenförmig verlaufende, bandartige Rührflügel, wie Fig. 8 zeigt, während jede der Trennplatten 120 einen radial gerichteten, schlitzförmigen Durchlaß 126 hat, wie Fig. 6B und 7 zeigen. Insofern können die schrauben­ förmigen Rührflügel 138 des Rührers 134 in das Innere des Ge­ häuses 110 durch die schlitzförmigen Durchlässe 126 der Trenn­ platten 120 hindurch unter Drehen des Rührers 134 eingesetzt werden. Auf diese Weise kann der Rührer 134 korrekt im Gehäuse 110 angeordnet werden, wie in Fig. 10 gezeigt ist.

Ferner kann der Rührer 134 aus einem Wellenstück 136 und einer Mehrzahl von um dieses herum aufeinandergesetzten Rührelemen­ ten 140 gefertigt werden. Bei einem Zusammenbau des Gehäuses 110 kann ein Rührer, der eine gewünschte Ausgestaltung be­ sitzt, z. B. eine flache Platte mit einer darin ausgearbeite­ ten Öffnung, in einen von jeweils benachbarten Trennplatten abgegrenzten Raum eingegliedert werden.

Obwohl bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Schwingungserzeuger als ein solcher mit einem Motor/Steuerkur­ vengetriebe angegeben wurde, kann statt dessen eine andere geeignete Einrichtung zum Einsatz kommen, beispielsweise ein Schwingungserzeuger in Gestalt eines elektromagnetischen An­ triebs oder eines Ultraschallantriebs, was von der geforder­ ten Frequenz oder Amplitude abhängt.

Gemäß dem Prinzip der Erfindung können mehrere Quellen oder Erzeuger für Schwingungen kombiniert werden, um größere oder kleinere Oszillationen für den bewegbaren Rührflügel gleich­ zeitig zu erzeugen.

Claims (8)

1. Mischvorrichtung zum Mischen von Fluiden, mit einem von Fluiden durchflossenen Gehäuse (10, 110), stationären Leitflächen (26, 120), die mit dem Gehäuse verbunden sind,
mit einem bewegbar in dem Gehäuse (10, 110) angeordneten Rührflügel (20, 134), der eindimensional in Axialrichtung des Gehäuses (10, 110) oszillierend um eine Strecke bewegbar ist, die kleiner ist als der axiale Abstand zwischen benachbarten stationären Leitflächen (26, 120), und
mit einem den Rührflügel (20, 134) in eine oszillierende Bewegung versetzenden Schwingungserzeuger (30), um die stationäre Leitfläche (26, 120) und den Rührflügel (20, 134) relativ zueinander zu bewegen und die Fluide dabei zu vermischen, dadurch gekennzeichnet,
daß die stationären Leitflächen (26, 120) an der Innenwandung des Gehäuses (10, 110) befestigt sind und sich in das Gehäuseinnere erstrecken,
daß der Rührflügel eine Welle (22, 136) aufweist, an deren Außenumfang eine spiralförmige Leitfläche (24, 138) angeordnet ist, wobei die Leitfläche (24, 138) Öffnungen (24a, 138a) aufweist, die, ohne in Axialrichtung des Gehäuses (10, 110) zu überlappen, in Umfangsrichtung des Rührflügels (20, 134) gegeneinander versetzt sind, und
daß die Welle des Rührflügels (20, 134) mit dem Schwingungserzeuger (30) verbunden ist.

2. Mischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (110) eine Mehrzahl übereinandergestapelter zylindrischer Rohrabschnitte (118) aufweist, zwischen denen jeweils plattenförmige Elemente (120) angeordnet sind, welche fest mit dem Gehäuse (110) verbundene und sich in das Gehäuseinnere erstreckende stationäre Leitflächen (120) bilden.

3. Mischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Leitfläche (26) in Form einer durchgehenden Spirale ausgebildet ist und zusammen mit der spiralförmigen Leitfläche (24, 138) des Rührflügels (20, 134) eine Doppelspirale bildet.

4. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rührflügel (134) in Axialrichtung des Gehäuses (110) aufeinandergestapelte Rührelemente (140) hat, an denen jeweils spiralförmige Leitflächen (138) angeordnet sind.

5. Mischvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die spiralförmigen Leitflächen (138) das Rührelement (140) mindestens einmal umlaufend ausgebildet sind, so daß sich beim Aufeinanderstapeln mehrerer gleicher Rührelemente (140) eine durchgehende spiralförmige Leitfläche (138) ergibt.

6. Mischvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die plattenförmigen Elemente (120) eine Mittelöffnung (124, 126) aufweisen, durch die die Rührelemente (140) beim Zusammenbau oder beim Zerlegen der Mischvorrichtung führbar sind.

7. Mischvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die stationären Leitflächen (26, 120) ebenfalls Öffnungen (26a, 124) aufweisen, die, ohne in Axialrichtung des Gehäuses (10, 110) zu überlappen, in Umfangsrichtung des Gehäuses gegeneinander versetzt sind.

8. Mischvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (24a, 138a) in der Leitfläche (24, 138) des Rührflügels (20, 134) in der Nähe von deren radialer Außenkante ausgebildet sind und die Öffnungen (26a, 124) in der stationären Leitfläche (26, 120) in der Nähe von deren radialen Innenkante ausgebildet sind.