EP0434985A1 - Mischvorrichtung - Google Patents

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Publication number
EP0434985A1
EP0434985A1 EP90122379A EP90122379A EP0434985A1 EP 0434985 A1 EP0434985 A1 EP 0434985A1 EP 90122379 A EP90122379 A EP 90122379A EP 90122379 A EP90122379 A EP 90122379A EP 0434985 A1 EP0434985 A1 EP 0434985A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
linear motor
mixing container
mixed
secondary elements
liquids
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.)
Withdrawn
Application number
EP90122379A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Dr. Todtenhaupt
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.)
Ekato Industrieanlagen Verwaltungs GmbH and Co
Original Assignee
Ekato Industrieanlagen Verwaltungs GmbH and Co
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 Ekato Industrieanlagen Verwaltungs GmbH and Co filed Critical Ekato Industrieanlagen Verwaltungs GmbH and Co
Publication of EP0434985A1 publication Critical patent/EP0434985A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/45—Magnetic mixers; Mixers with magnetically driven stirrers
    • B01F33/451—Magnetic mixers; Mixers with magnetically driven stirrers wherein the mixture is directly exposed to an electromagnetic field without use of a stirrer, e.g. for material comprising ferromagnetic particles or for molten metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/45—Magnetic mixers; Mixers with magnetically driven stirrers
    • B01F33/452—Magnetic mixers; Mixers with magnetically driven stirrers using independent floating stirring elements

Definitions

  • the invention relates to a device for mixing liquids and / or dispersing gases or solids in liquids and / or for grinding solids, the substances to be mixed being introduced into a mixing container together with secondary elements of a linear motor and optionally with packing elements and the secondary elements
  • the linear motor is driven without contact and the substances to be mixed are whirled and mixed.
  • Linear motors have long been known and are used in some fields of technology. However, they have not previously been used in practice for mixing liquids or for dispersing solids in liquids.
  • the invention is therefore based on the object of providing mixing devices which are suitable for driving by linear motors.
  • the primary part of the linear motor which contains the inductor comb with inserted winding, extends partially or completely around the, in particular, cylindrical wall of the mixing container.
  • the container filling can be given a rotating or a vertical movement.
  • the linear motor can also extend along the bottom surface of the mixing container, as a result of which the container filling can be given a reciprocating movement.
  • the secondary elements can consist of a magnetic metal, a magnetic plastic, a reaction metal such as aluminum or copper, a composite reaction metal of iron and aluminum or iron and copper, or a magnetic rubber.
  • the core can be made of iron and the sheath can be made of aluminum or copper, or the composite metals can alternately be constructed in a sandwich construction and connected to one another, for example, by adhesive.
  • the secondary elements and the fillers can have a round, oval or also an irregular shape or outer shape, and they can advantageously be provided on their outer surface with projections, ribs or the like, which increases the flow resistance and thus improves the mixing effect. Liquids that are self-magnetic and / or electrically conductive can also be mixed with the help of the linear motor.
  • the secondary elements and / or the packing elements can also be encased or designed in such a way that they have predetermined floating properties in the liquids to be mixed.
  • the linear motor that is to say its primary part, is tubular and is arranged in the interior of the mixing container within the substances to be mixed themselves.
  • the central axis of the tubular linear motor can run essentially horizontally or vertically.
  • the linear motor can also be designed as a flat oval in cross section.
  • the linear motor is arranged at the bottom of the mixing container and is designed in the form of an annular shell which is open at the top, as a result of which a particularly favorable flow in the circumferential direction is achieved.
  • the linear motor that is to say its primary part, can also be designed in the form of a central shell which is open at the top.
  • the mixing container is, for example, part of a pipeline, the linear motor being cylindrical and around the outer circumference of this part Pipeline is arranged.
  • the mixing container can advantageously be divided into two or more channels running in the flow direction and each channel can be surrounded on its outside by the cylindrical primary part of the linear motor.
  • the primary part of the linear motor can be equipped with suitable cooling fins and / or cooling tubes through which a coolant flows.
  • Figure 1 shows schematically in section a mixing container 10 with a bottom 12 and a cylindrical wall 14, for example.
  • a linear motor 16 which is tightly covered against the container filling 30 by a cover plate 20 and is thus separated from the container filling, is arranged on the bottom of the mixing container.
  • the linear motor 16 can also be installed directly below the floor 12.
  • the cylindrical wall 14 of the container is also at least partially, but preferably completely, enclosed by a tubular linear motor 18 in this case.
  • the linear motor 16 or 18 it is always the primary part of the motor, that is to say the inductor comb (or the inductor combs) with the winding inserted.
  • the secondary part of the respective linear motor is formed by secondary elements 22, which are distributed in the container filling 30.
  • the secondary elements 22 can be made of magnetizable metals, such as iron or nickel, magnetizable plastics, reaction metals such as aluminum or copper, composite reaction metals made of iron with aluminum or iron with copper or magnetic rubber.
  • reaction metals such as aluminum or copper
  • composite reaction metals made of iron with aluminum or iron with copper or magnetic rubber.
  • a core made of iron and a jacket made of aluminum or copper can be provided, or they can be constructed in a sandwich construction and connected to one another for example by means of an adhesive.
  • the secondary elements 22 are advantageously provided with a non-magnetic sheath 24, for example made of plastic.
  • the casing expediently has an irregular outer shape and it is expediently provided on its outer side with projections or ribs 25, as a result of which the flow resistance is increased during operation and the mixing effect is thus improved.
  • non-magnetic filling bodies 26 can also be distributed in the container filling, which advantageously also have an irregular shape and can be provided with projections or ribs on the outside. This also increases the shear effect during operation and thus improves the mixing effect.
  • one or more baffles 28 are also installed for deflecting or deflecting the secondary elements 22.
  • the linear motors 16 and / or 14 are switched on during operation, the secondary elements 22 are given a more or less vertical and / or rotating movement, as a result of which the Container filling 30 is brought into motion and mixed, this mixing effect being supported by the entrained non-magnetic filling bodies 26.
  • Linear motors as shown for example in FIG. 1, can also be used to mix magnetic liquids, for example certain metal melts, directly, that is to say without a packing, in which case parts of the liquids themselves form the secondary part of the linear motor.
  • FIG. 2 shows a linear motor 32, the primary part (inductor comb with inserted winding) is bent in a tubular shape, the inductor comb being sealed and protected against the container filling 30 by a cover wall 34.
  • the linear motor is here arranged inside the container 10 and immersed in the container filling 30 with a horizontal axis in this example.
  • Figure 3 shows schematically the tubular linear motor of Figure 2 in side view.
  • the end faces of the tubular linear motor, as shown in FIG. 3, are designed to widen obliquely downward, the end faces on the inner walls of the mixing container 1 being able to be raised, in particular in order to improve the flow properties.
  • the secondary elements 22 and possibly also non-magnetic fillers are driven and circulated by the linear motor, as indicated by the arrows, they are drawn into the bore or into the channel 36 on one side of the motor and out of the channel on the other end 36 discharged again and thereby circulated in the mixing container 10, whereby the container filling 30 is mixed.
  • FIGS. 4 and 5 show a modification of the embodiment according to FIGS. 2 and 3, the linear motor 32 here in principle also being tubular, but with a flattened, approximately oval cross section.
  • the primary part of the motor is also installed inside the mixing container 10 and immersed in the container filling 30, the magnetic filling bodies 22 again forming the secondary part of the motor.
  • Figure 6 shows schematically in section an approximately annular mixing container 10, the central area of which is filled, for example, by an approximately conical insert 38, so that an annular interior is created.
  • the linear motor 32 is installed in the interior of the container 10 at its bottom and its inductor comb with the inserted windings is tightly covered and protected against the container filling 30 by the cover wall 34.
  • the linear motor 32 here has the shape of an annular, upwardly open shell running along the bottom and part of the wall of the mixing container 10.
  • the secondary elements 22 are driven by the motor in operation and moved through the liquid to be mixed and around the insert 38 so that the container filling 30 is given a rotating movement around the insert 38.
  • FIG. 7 shows a variant of the embodiment according to FIG. 6, in which case the linear motor 32 is designed in the form of a central shell which is open at the top.
  • the inductor comb and the winding of the linear motor 32 are in turn circular, so that the secondary elements 22 and thus the container filling 30 are given a rotating movement during operation.
  • FIG. 8 shows a variant of the embodiment according to FIG. 2, in which case the tubular linear motor 34, that is to say the primary part with an inductor comb and an inserted winding with a vertical central axis, is installed in the container 10 and immersed in the container filling 30.
  • the secondary elements 22 and any non-magnetic fillings provided, e.g. pulled up into the inner channel 36 of the linear motor 32 and carried out again at the lower end of the motor, as shown by arrows, or vice versa.
  • FIGS. 9 and 10 show embodiments in which the mixing container 10 is part of a pipeline.
  • the cylindrical mixing container 10 is in one Pipeline 40 installed, with intermediate walls 42 provided with through holes 44 between the line and the actual mixing container. These intermediate walls 42 form the two end walls of the mixing container 10, which are suitably connected to the parts of the pipeline 40, for example, are screwed in the usual manner.
  • the bores 44 form the throughflow openings for the liquid flowing in the pipeline 40.
  • the liquid that is to say the container filling, is mixed in the mixing chamber 10, the linear motor 32, 34 being cylindrical and installed along the inner wall of the mixing container 10.
  • the cover wall 34 of the linear motor here forms the inner wall of the pipeline in the area of the mixing container 10.
  • the actual mixing chamber of the mixing container 10 is formed by the cover wall 34 and the two end walls 42, in which secondary elements 22 and possibly also non-magnetic fillers are introduced, which are set into a rotating movement by the linear motor 32, whereby the pipeline 40 flowing liquid is mixed in this aforementioned area while flowing through.
  • FIG. 10 shows, as already mentioned, a variant of the embodiment according to FIG. 9, the mixing chamber 10, which can likewise form part of a pipeline (not shown), being divided inside into several, for example two, channels 46 running axially in the flow direction of the liquid and 48.
  • Each channel 46 or 48 is assigned its own linear motor 32, 34 which, as in the embodiment according to FIG. 9, is tubular and is installed along the inner wall of the respective channel.
  • secondary elements 22 and possibly also non-magnetic fillers are entered, which are driven in operation by the respective linear motor, whereby the Liquid is mixed when flowing through the channels 46, 48.
  • FIGS. 9 and 10 are also very suitable for laboratory operation, in which case the flow openings 44 in the end walls 42 are closed.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mixers With Rotating Receptacles And Mixers With Vibration Mechanisms (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen von Flüssigkeiten oder zum Dispergieren von Feststoffen in Flüssigkeiten und/oder zum Mahlen von Feststoffen mittels eines Linearmotors. Der Primärteil des Linearmotors (16,18,32) ist außerhalb oder innerhalb eines Mischbehälters (10) angeordnet und in der zu mischenden Flüssigkeit sind Elemente (22,26) verteilt, die den Sekundärteil des Linearmotors bilden und im Betrieb durch den Primärteil angetrieben und durch die zu mischende Flüssigkeit bewegt werden. Durch die Bewegung dieser Elemente und gegebenenfalls auch unmagnetischer Füllkörper wird die Flüssigkeit gemischt. Der Primärteil des Linearmotors kann rohrförmig mit z.B. horizontaler oder vertikaler Achse oder auch schalenförmig ausgebildet sein. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen von Flüssigkeiten und/oder Dispergieren von Gasen oder Feststoffen in Flüssigkeiten und/oder zum Mahlen von Feststoffen, wobei die zu mischenden Stoffe zusammen mit Sekundärelementen eines Linearmotors und gegebenenfalls mit Füllkörpern in einen Mischbehälter eingebracht sind und die Sekundärelemente durch den Linearmotor berührungslos angetrieben und dadurch die zu mischenden Stoffe durcheinandergewirbelt und gemischt werden.
  • Linearmotoren sind seit langem bekannt, und sie werden auf einigen Gebieten der Technik angewendet.
    Zum Mischen von Flüssigkeiten oder zum Dispergieren von Feststoffen in Flüssigkeiten sind sie jedoch bisher in der Praxis nicht eingesetzt worden.
    Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Mischvorrichtungen zu schaffen, die für den Antrieb durch Linearmotore geeignet sind.
  • Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Primärteil des Linearmotors, der den Induktorkamm mit eingelegter Wicklung enthält, sich teilweise oder vollständig um die insbesondere zylindrische Wand des Mischbehälters erstreckt.
    Auf diese Weise kann der Behälterfüllung eine rotierende oder auch eine vertikale Bewegung erteilt werden.
    Zusätzlich kann sich der Linearmotor auch längs der Bodenfläche des Mischbehälters erstrecken, wodurch der Behälterfüllung eine hin- und hergehende Bewegung erteilt werden kann. Die Sekundärelemente können aus einem magnetischen Metall, aus einem magnetischen Kunststoff, einem Reaktionsmetall wie Aluminium oder Kupfer, einem Verbund-Reaktionsmetall aus Eisen und Aluminium oder Eisen und Kupfer oder aus einem Magnetgummi bestehen.
  • Bei einem Verbund-Reaktionsmetall kann der Kern aus Eisen und der Mantel aus Aluminium oder Kupfer bestehen oder die Verbundmetalle können sich abwechselnd in Sandwich-Bauweise aufgebaut und beispielsweise durch Klebstoff miteinander verbunden sein. Die Sekundärelemente und die Füllkörper können eine runde, ovale oder auch eine unregelmäßige Gestalt bzw. Außenform haben, und sie können vorteilhafterweise an ihrer äußeren Oberfläche mit Vorsprüngen, Rippen oder dergleichen versehen sein, wodurch der Strömungswiderstand vergrößert und damit die Mischwirkung verbessert werden.
    Mit Hilfe des Linearmotors können aber auch Flüssigkeiten gemischt werden, die selbstmagnetisch und/oder elektrisch leitfähig sind.
    Auch können die Sekundärelemente und/oder die Füllkörper so umhüllt oder gestaltet sein, daß sie vorgegebene Schwebeeigenschaften in den zu mischenden Flüssigkeiten haben.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Linearmotor, das heißt sein Primärteil, rohrförmig ausgebildet und im Inneren des Mischbehälters innerhalb der zu mischenden Stoffe selbst angeordnet. Die Mittelachse des rohrförmigen Linearmotors kann dabei im wesentlichen horizontal oder vertikal verlaufen.
    In weiterer Ausgestaltung kann der Linearmotor im Querschnitt auch als flaches Oval ausgebildet sein.
    Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der Linearmotor am Boden des Mischbehälters angeordnet und in Form einer ringförmigen nach oben offenen Schale ausgebildet, wodurch eine besonders günstige Strömung in Umfangsrichtung erzielt wird. Der Linearmotor, das heißt sein Primärteil, kann aber auch in Form einer zentralen nach oben offenen Schale ausgebildet sein.
  • Nach noch einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Mischbehälter z.B. Teil einer Rohrleitung, wobei der Linearmotor zylindrisch ausgebildet und um den Außenumfang dieses Teils der Rohrleitung angeordnet ist.
    Der Mischbehälter kann hierbei vorteilhaft in zwei oder mehrere in Strömungsrichtung verlaufende Kanäle unterteilt sein und jeder Kanal kann an seiner Außenseite von dem zylindrischen Primärteil des Linearmotors umgeben sein.
    Schließlich kann der Primärteil des Linearmotors mit geeigneten Kühlrippen und/oder von einem Kühlmittel durchströmten Kühlrohren ausgerüstet sein.
  • Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der
    • FIGUR 1
    schematisch im Schnitt einen Mischbehälter mit Linearmotor und Sekundärelementen und Füllkörpern zeigt.
    FIGUREN 2 und 3
    zeigen im Querschnitt bzw. in Seitenansicht einen Mischbehälter mit einem rohrförmigen Linearmotor mit horizontaler Achse, der innerhalb der zu mischenden Flüssigkeiten angeordnet ist.
    FIGUREN 4 und 5
    zeigen ähnlich wie Figuren 2 und 3 einen Linearmotor mit etwa ovalen Querschnitt, der ebenfalls im Mischbehälter und eingetaucht in die zu mischenden Flüssigkeiten eingebaut ist.
    FIGUR 6
    zeigt einen etwa ringförmigen Mischbehälter, an dessen Boden ein Linearmotor eingebaut ist, der die Form einer ringförmigen nach oben offenen Schale hat.
    FIGUR 7
    zeigt einen Mischbehälter, an dessen Boden ein Linearmotor in Form einer zentralen nach oben offenen Schale eingebaut ist.
    FIGUR 8
    zeigt schematisch im Schnitt einen Mischbehälter mit einem Linearmotor mit vertikaler Achse, der im Mischbehälter und eingetaucht in die zu mischenden Flüssigkeiten eingebaut ist.
    FIGUR 9
    zeigt schematisch im Schnitt einen Mischbehälter als Teil einer Rohrleitung mit einem rohrförmigen Linearmotor, der die Außenwand des Mischbehälters umgibt.
    FIGUR 10
    zeigt eine Abwandlung des Mischbehälters nach Figur 9, wobei hier der Mischbehälter, der ebenfalls Teil einer Rohrleitung ist, in mehrere parallele in Strömungsrichtung verlaufende Kanäle unterteilt ist und jedem Kanal ein Linearmotor zugeordnet ist.
  • Figur 1 zeigt schematisch im Schnitt einen Mischbehälter 10 mit einem Boden 12 und einer z.B. zylindrischen Wand 14.
    Am Boden des Mischbehälters ist ein Linearmotor 16, der gegen die Behälterfüllung 30 durch eine Abdeckplatte 20 dicht abgedeckt und damit von der Behälterfüllung getrennt ist, angeordnet.
    Der Linearmotor 16 kann aber auch direkt unterhalb des Bodens 12 angebaut sein.
    Die zylindrische Wand 14 des Behälters ist ebenfalls von einem in diesem Fall rohrförmigen Linearmotor 18 wenigstens teilweise vorzugsweise aber vollständig umschlossen.
    Wenn hier von dem Linearmotor z.B. 16 oder 18 die Rede ist, so ist damit stets der Primärteil des Motors, das heißt der Induktorkamm (oder die Induktorkämme) mit eingelegter Wicklung gemeint.
  • Der Sekundärteil des jeweiligen Linearmotors wird durch Sëkundärelemente 22 gebildet, die in der Behälterfüllung 30 verteilt sind. Die Sekundärelemente 22 können aus magnetisierbaren Metallen, wie z.B. Eisen oder Nickel, magnetisierbaren Kunststoffen, Reaktionsmetallen wie Aluminium oder Kupfer, Verbund-Reaktionsmetallen aus Eisen mit Aluminium oder Eisen mit Kupfer oder auch aus Magnetgummi bestehen. Bei den Verbund-Reaktionsmetallen kann ein Kern aus Eisen und ein Mantel aus Aluminium bzw. Kupfer vorgesehen sein oder sie können in Sandwich-Bauweise aufgebaut und beispielsweise mittels Klebstoff miteinander verbunden sein. Die Sekundärelemente 22 sind vorteilhafterweise, wie dargestellt, mit einer unmagnetischen Umhüllung 24 z.B. aus Kunststoff versehen.
    Die Umhüllung hat zweckmäßigerweise eine unregelmäßige äußere Gestalt und sie ist an ihrer Außenseite zweckmäßigerweise mit Vorsprüngen oder Rippen 25 versehen, wodurch im Betrieb der Strömungswiderstand vergrößert und damit die Mischwirkung verbessert wird.
    Außer den Sekundärelementen 22 können weiterhin unmagnetische Füllkörper 26 in der Behälterfüllung verteilt sein, die zweckmäßigerweise ebenfalls eine unregelmäßige Gestalt haben und außen mit Vorsprüngen oder Rippen versehen sein können.
    Auch hierdurch wird im Betrieb die Scherwirkung vergrößert und damit die Mischwirkung verbessert.
  • Im Behälter 10 sind ferner eine oder mehrere Ablenkplatten 28 eingebaut zur Ablenkung oder Umlenkung der Sekundärelemente 22. Wenn im Betrieb die Linearmotoren 16 und/oder 14 eingeschaltet werden, wird den Sekundärelementen 22 eine mehr oder weniger vertikale und/oder rotierende Bewegung erteilt, wodurch die Behälterfüllung 30 in Bewegung gebracht und durchmischt wird, wobei diese Mischwirkung durch die mitgerissenen unmagnetischen Füllkörper 26 unterstützt wird.
    Mit Linearmotoren, wie sie beispielsweise in Figur 1 dargestellt sind, können auch magnetische Flüssigkeiten, z.B. bestimmte Metallschmelzen, direkt, das heißt ohne Füllkörper gemischt werden, wobei in diesem Fall Teile der Flüssigkeiten selbst den Sekundärteil des Linearmotors bilden.
  • Die Ausführungsform nach Figur 2 zeigt einen Linearmotor 32, dessen Primärteil (Induktorkamm mit eingelegter Wicklung) rohrförmig gebogen ist, wobei der Induktorkamm durch eine Abdeckwand 34 gegen die Behälterfüllung 30 dicht abgedeckt und geschützt ist. Der Linearmotor ist hier innerhalb des Behälters 10 und eingetaucht in die Behälterfüllung 30 angeordnet mit bei diesem Beispiel horizontaler Achse.
  • Figur 3 zeigt schematisch den rohrförmigen Linearmotor nach Figur 2 in Seitenansicht. Die Stirnflächen des rohrförmigen Linearmotors sind hierbei, wie Figur 3 zeigt, schräg nach unten sich erweiternd ausgebildet, wobei die Stirnseiten an den Innenwänden des Mischbehälters 1 hochgezogen sein können, insbesondere um die Strömungseigenschaften zu verbessern.
  • In Betrieb werden die Sekundärelemente 22 und gegebenenfalls auch vorhandene unmagnetische Füllkörper durch den Linearmotor angetrieben und umgewälzt, wie durch die Pfeile angedeutet, sie werden auf der einen Seite des Motors in dessen Bohrung oder in den Kanal 36 hereingezogen und auf der anderen Stirnseite aus dem Kanal 36 wieder ausgetragen und dadurch im Mischbehälter 10 umgewälzt, wodurch die Behälterfüllung 30 gemischt wird.
  • Figuren 4 und 5 zeigen eine Abwandlung der Ausführungsform nach den Figuren 2 und 3, wobei hier der Linearmotor 32 im Prinzip ebenfalls rohrförmig ausgebildet ist, jedoch mit flachgedrücktem etwa ovalem Querschnitt.
    Der Primärteil des Motors ist ebenfalls im Innern des Mischbehälters 10 und eingetaucht in die Behälterfüllung 30 eingebaut, wobei wiederum die magnetischen Füllkörper 22 den Sekundärteil des Motors bilden.
  • Figur 6 zeigt schematisch im Schnitt einen etwa ringförmigen Mischbehälter 10, dessen zentraler Bereich von einem z.B, etwa kegelförmigen Einsatz 38 ausgefüllt ist, so daß ein ringförmiger Innenraum entsteht. Der Linearmotor 32 ist im Innern des Behälters 10 an seinem Boden eingebaut und sein Induktorkamm mit den eingelegten Wicklungen ist gegen die Behälterfüllung 30 durch die Abdeckwand 34 dicht abgedeckt und geschützt. Der Linearmotor 32 hat hier die Form einer ringförmigen längs des Bodens und eines Teils der Wand des Mischbehälters 10 verlaufenden nach oben offenen Schale. Die Sekundärelemente 22 werden durch den Motor im Betrieb angetrieben und durch die zu mischende Flüssigkeit und um den Einsatz 38 herumbewegt, so daß der Behälterfüllung 30 eine rotierende Bewegung um den Einsatz 38 herum erteilt wird.
  • Figur 7 zeigt eine Variante der Ausführungsform nach Figur 6, wobei hier der Linearmotor 32 in Form einer zentralen nach oben offenen Schale ausgebildet ist. Der Induktorkamm und die Wicklung des Linearmotors 32 ist wiederum kreisförmig ausgebildet, so daß den Sekundärelementen 22 und damit der Behälterfüllung 30 in Betrieb eine rotierende Bewegung erteilt wird.
  • Figur 8 zeigt eine Variante der Ausführungsform nach Figur 2, wobei hier der rohrförmige Linearmotor 34, das heißt der Primärteil mit Induktorkamm und eingelegter Wicklung mit vertikaler Mittelachse im Behälter 10 und eingetaucht in die Behälterfüllung 30 eingebaut ist. In Betrieb werden die Sekundärelemente 22 und gegebenenfalls vorgesehene unmagnetische Füllkörper z.B. oben in den Innenkanal 36 des Linearmotors 32 hereingezogen und am unteren Ende des Motors wider ausgetragen, wie durch Pfeile dargestellt, oder auch umgekehrt.
  • Die Figuren 9 und 10 zeigen Ausführungsformen, bei denen der Mischbehälter 10 Teil einer Rohrleitung ist.
    Wie Figur 9 zeigt, ist der zylindrische Mischbehälter 10 in eine Rohrleitung 40 eingebaut, wobei zwischen der Leitung und dem eigentlichen Mischbehälter mit Durchgangsbohrungen 44 versehene Zwischenwände 42 vorgesehen sind. Diese Zwischenwände 42 bilden die beiden Stirnwände des Mischbehälters 10 die geeignet mit den Teilen der Rohrleitung 40 verbunden z.B. in üblicher Weise verschraubt sind. Die Bohrungen 44 bilden die Durchströmöffnungen für die in der Rohrleitung 40 strömende Flüssigkeit. In der Mischkammer 10 wird die Flüssigkeit, das heißt die Behälterfüllung, gemischt, wobei der Linearmotor 32, 34 zylindrisch ausgebildet und längs der Innenwand des Mischbehälters 10 eingebaut ist. Die Abdeckwand 34 des Linearmotors bildet hierbei die Innenwand der Rohrleitung im Bereich des Mischbehälters 10.
    Durch die Abdeckwand 34 und die beiden Stirnwände 42 wird der eigentliche Mischraum des Mischbehälters 10 gebildet, in welchem Sekundärelemente 22 und gegebenenfalls auch unmagnetische Füllkörper eingebracht sind, die durch den Linearmotor 32 in Betrieb in eine rotierende Bewegung versetzt werden, wodurch die durch die Rohrleitung 40 strömende Flüssigkeit in diesem vorgenannten Bereich während des Durchströmens gemischt wird.
  • Figur 10 zeigt, wie bereits erwähnt, eine Variante der Ausführungsform nach Figur 9, wobei hier die Mischkammer 10, die ebenfalls Teil einer nicht dargestellten Rohrleitung bilden kann, in ihrem Innern unterteilt ist in mehrere, z.B. zwei axial in Strömungsrichtung der Flüssigkeit verlaufende Kanäle 46 und 48 . Jedem Kanal 46 bzw. 48 ist ein eigener Linearmotor 32, 34 zugeordnet, der, wie bei der Ausführungsform nach Figur 9, rohrförmig ausgebildet ist und längs der Innenwand des jeweiligen Kanals eingebaut ist.
    In dem Bereich zwischen den Stirnwänden 42 und der die innere Begrenzung jedes Kanals bildenden Abdeckwand 34 sind Sekundärelemente 22 und gegebenenfalls auch unmagnetische Füllkörper eingegeben, die in Betrieb durch den jeweiligen Linearmotor angetrieben werden, wodurch die Flüssigkeit beim Durchströmen der Kanäle 46, 48 gemischt wird.
  • Die Ausführungsformen nach den Figuren 9 und 10 eignen sich auch sehr gut für den Laborbetrieb, wobei in diesem Fall die Durchflußöffnungen 44 in den Stirnwänden 42 geschlossen werden.

Claims (18)

  1. Vorrichtung zum Mischen von Flüssigkeiten und/oder zum Dispergieren von Gasen oder Feststoffen in Flüssigkeiten und/oder zum Mahlen von Feststoffen, wobei die zu mischenden Stoffe zusammen mit Sekundärelementen eines Linearmotors und gegebenenfalls mit Füllkörpern in einen Mischbehälter eingebracht sind und die Sekundärelemente durch den Linearmotor berührungslos angetrieben und dadurch die zu mischenden Stoffe durcheinandergewirbelt und gemischt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärteil des Linearmotors (16, 18, 32) sich teilweise oder vollständig um die insbesondere zylindrische Wand (14) des Mischbehälters (10) erstreckt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearmotor (16) sich auch längs der Bodenfläche (12) des Mischbehäters (10) erstreckt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärelemente (22) aus einem magnetisierbaren Metall, einem magnetisierbaren Kunststoff, aus einem Reaktionsmetall wie z.B. Aluminium oder Kupfer, aus einem Verbund-Reaktionsmetall z.B. Eisen/Aluminium oder Eisen/Kupfer oder aus einem Magnetgummi bestehen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbund-Reaktionsmetalle einen Eisenkern und einen Mantel aus Aluminium oder Kupfer haben oder daß sie aus Eisen und Aluminium oder aus Eisen und Kupfer in Sandwich-Bauweise aufgebaut z.B. mittels Klebstoff miteinander verbunden sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärelemente (22)mit einem unmagnetischen Material (24) z.B. Kunststoff umhüllt sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärelemente (22) und/oder die Füllkörper (26) eine gleichmäßige, z.B. runde, oder eine unregelmäßige Außenform haben.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärelemente (22) und/oder die Füllkörper (26) an ihrer Außenfläche mit Vorsprüngen oder Rippen (25) versehen sind zur Vergrößerung des Strömungswiderstandes und damit zur Verbesserung der Mischwirkung.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der zu mischenden Flüssigkeiten selbst magnetisch ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearmotor (32) rohrförmig ausgebildet und im Innern des Mischbehälters (10) innerhalb der zu mischenden Flüssigkeiten selbst angeordnet ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse des rohrförmigen Linearmotors (32) im wesentlichen horizontal oder vertikal verläuft.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearmotor (32) im Querschnitt kreisförmig oder als im wesentlichen flaches Oval ausgebildet ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Linearmotor (32) an seinen Stirnseiten schräg nach unten sich verbreiternd ausgebildet und/oder an den Wänden des Mischbehälters (10) etwas hochgezogen ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearmotor (32) am Boden des Mischbehälters (10) in Form einer ringförmigen nach oben offenen Schale ausgebildet ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearmotor (32) am Boden des Mischbehälters (10) in Form einer zentralen nach oben offenen Schale ausgebildet ist.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischbehälter (10) einen Teil einer Rohrleitung (40) bildet, daß ferner der Linearmotor (32) zylindrisch ausgebildet und längs des Innenumfanges dieses Teils der Rohrleitung angeordnet ist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der einen Teil einer Rohrleitung bildende Mischbehälter (10) in mehrere in Strömungsrichtung verlaufende Kanäle (44, 46) unterteilt ist und jedem Kanal (44, 46) ein rohrförmiger insbesondere zylindrischer Linearmotor (32) zugeordnet ist.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärelemente (22) und/oder die Füllkörper (26) so umhüllt oder gestaltet sind, daß sie vorgegebene Schwebeeigenschaften in den zu mischenden Flüssigkeiten haben.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärteil des Linearmotors (16, 18, 32) mit Kühlrippen oder von einem Kühlmittel durchströmten Kühlrohren ausgestattet ist.
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