EP2039417A1 - Mixing device with valve discs - Google Patents

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EP2039417A1
EP2039417A1 EP20070018752 EP07018752A EP2039417A1 EP 2039417 A1 EP2039417 A1 EP 2039417A1 EP 20070018752 EP20070018752 EP 20070018752 EP 07018752 A EP07018752 A EP 07018752A EP 2039417 A1 EP2039417 A1 EP 2039417A1
Authority
EP
European Patent Office
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opening
mixing
valve seat
mixing device
openings
Prior art date
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Application number
EP20070018752
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German (de)
French (fr)
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EP2039417B1 (en
Inventor
Stefan Klehr
Robert Sendner
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Priority to AT07018752T priority patent/ATE482018T1/en
Priority to EP20070018752 priority patent/EP2039417B1/en
Priority to US12/284,691 priority patent/US8118056B2/en
Publication of EP2039417A1 publication Critical patent/EP2039417A1/en
Application granted granted Critical
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/105—Mixing heads, i.e. compact mixing units or modules, using mixing valves for feeding and mixing at least two components
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0318—Processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86493—Multi-way valve unit
    • Y10T137/86558—Plural noncommunicating flow paths
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/87249—Multiple inlet with multiple outlet
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/87571—Multiple inlet with single outlet
    • Y10T137/87676—With flow control

Definitions

  • the invention relates to a mixing device for mixing substances, in particular liquids or gases with different temperatures, with a movable, adjustable valve control disk and at least one fixed valve seat disk.
  • a mixing module is supplied by two separate circuits each for a substance to be mixed.
  • the mixing module thereby extracts for itself its share of the various substances to be mixed in order to allow a mixed substance with a desired character.
  • Several valves are needed for distribution and for the conduction or mixing of the various substances. This makes the mixing system or the mixing module complicated and costly.
  • the mixing system is not practical to control due to the use of a large amount of valves.
  • a mixing path in the mixing system is often bridged by one or more bypasses, on each of which a substance to be mixed is passed, to protect the mixing module or to compensate for the cycles.
  • the bypass is controlled by an extra manual rotary valve and is therefore not variable.
  • a multi-valve with two valves are assembled into a valve.
  • the Mutiventil is provided with two fixed holes each for a bypass.
  • a bypass formed in this way is also invariable.
  • a mixing system should have a variable bypass, whereby the bypass is automatically adjustable depending on mixture settings. The more of a substance flows to the mixture in a mixing path of the mixing system, the less of the substance flows in a bypass, vice versa. Furthermore, more of a substance automatically flows into the mixing path to the mixture when less of the other substance or substances flow or flow into this mixture path.
  • the invention is based on the object to realize a mixing device with bypass adaptation for mixing substances, in particular liquids or gases with different temperatures.
  • the invention is based on the knowledge to be able to change the flow of a substance through an opening depending on the cross-sectional size of the opening. Therefore, a mixing device for mixing substances, in particular liquids or gases with different temperatures, with a movable, adjustable valve control disc and at least one fixed valve seat disc is specified, wherein the valve seat disc at least two opening groups, each consisting of at least three through openings comprises.
  • a first opening is provided as an inlet opening or as a discharge opening for a substance, a second opening for connection to a mixing path for the substances and a third opening for bridging the mixing path.
  • the valve control disk is provided at least on one side with a first recess and a second recess.
  • a passage for substances between the openings - the first, the second and the third opening - of the valve seat disc can be realized for each opening group of the valve seat disc.
  • the valve control disc is arranged parallel to the valve seat disc so that at each opening group via the first recess a flow between the first opening and the second opening and the second recess a flow between the first opening and the third opening is possible.
  • the first opening is superimposed by the first and second recesses.
  • the valve control disk is to be adjusted to the valve seat disk to control the mixture so that with each opening group the total, superimposed areas of the first opening remain constant.
  • a variable bypass may be realized in this mixing apparatus so that the passage of a substance into the bypass is changed depending on its passage into the mixing path.
  • the bypass can be adapted to the mixing path automatically depending on the settings of the valve control disc.
  • valve control disk and the valve seat disk are generally a round disk, wherein the valve control disk is rotatable relative to the valve seat disk for adjusting the mixing device. They can also be configured in another form, eg a rectangle, so that the valve control disk can be pulled and pushed in relation to the valve seat disk.
  • the mixing device consists of a valve control disk and two valve seat disks, wherein the valve control disk is arranged in parallel between the two valve seat disks.
  • the valve control disk is provided on both sides with a first recess and a second recess.
  • the first recess for forming a passage between the first opening and the second opening is provided, while the second Well is provided for forming a passage between the first opening and the third opening.
  • Each two of the second recesses, each disposed on the two sides of the valve control disc are interconnected by a passage for facilitating flow between the two valve seat discs.
  • a mixing device configured in this way can be used alone in a mixing system for creating a mixing path, instead of using two mixing devices mentioned above, each of which has only one valve seat disc.
  • the two valve seat discs are made identical, and the first depressions and the second depressions can be arranged symmetrically on the two sides of the valve control disc.
  • the mixing device can be constructed and controlled in a simple manner.
  • the mixing device has at least two shut-off positions. If the mixing device is set in one of the shut-off positions, the mixture of substances can be stopped or avoided, i. The substances no longer flow into the mixing path, but in each case flow completely into the bypasses. Since there are at least two shut-off positions in the mixing device, it is not necessary to set the mixing device to a specific state in order to separate the mixture from the substances. He can quickly or simply disconnect the mixture by setting the mixing device in a state corresponding to one of the shut-off positions of this mixing device.
  • two mixing devices each having only one valve seat disc, can be used to create a mixing path providing a first mixing device as an input (feed valve) and a second mixing device as an output (return valve), the second openings of the first mixing device each as an inlet opening and the second openings of the second mixing device are each connected as a drain opening for a substance.
  • the third openings of the first mixing device are respectively connected to the corresponding third openings of the second mixing device for bridging the mixing path.
  • the substances to be mixed are passed from the second openings of the flow valve in the mixing path and mixed with each other.
  • the mixed substances are discharged via the second openings of the valve seat disc and with the aid of the first recesses of the valve control disc through the first openings of the valve seat disc of the return valve.
  • the supplied through the first openings of the flow valve, but not passed to the mixture substances are respectively passed by means of the second wells from the third openings of the flow valve via the bypass into the third openings of the return valve and then through the second recesses of the valve control disk through the first Openings of the return valve for bridging the mixing path forwarded.
  • a mixing device having a valve control disk and two valve seat disks may be inserted into the above-mentioned mixing system for establishing a mixing path.
  • the mixing device is switched to create a mixing path so that the first valve seat disc as input (Vorlaufin) and the second valve seat disc as the output (return plate) of the mixing path are provided.
  • the first openings and the third openings of the flow disk are each connected as a feed opening for a substance.
  • the second openings of the flow disk are each provided for a substance as an inlet opening of the mixing path, while the second openings of the return plate are each provided for a mixed substance as a drain opening.
  • the first openings and the third openings of the return plate are each also used as a drain opening.
  • the mixing path is bridged by supplying the substances to be mixed in each case to the third openings of the advance disk and then through the first and / or the third openings via two second depressions, which are located opposite one another on the two sides of the valve control disk and are connected by a channel the return plate are passed.
  • FIG. 1 a microreaction system with a RE module 8 (Reaction module) is shown, wherein the RE module 8 has a reactor 7 and two separate temperature-controlled fluid circuits 21,22 is supplied.
  • a liquid flow 21 for heating and another liquid flow 22 are provided for cooling.
  • a chemical reaction takes place in the reactor 7 and is carried out at a constant temperature and usually at a high temperature.
  • warm water and cold water are mixed to provide a suitable temperature through a mixing path 13 and passed to the reactor 7 to ensure this chemical reaction.
  • the two liquid circuits 21, 22 are each fed by two cryostats 9, 10, which respectively temper a liquid circuit to a constant temperature.
  • the cryostat 9, 10 can only give off its heating or cooling power if the circuit 21, 22 can provide a sufficient flow of water.
  • the higher the flow the more powerful a cryostat.
  • the more constant a flow the more stable the temperature of a cryostat.
  • the RE module 8 At the input and output of the RE module 8, there are two actuators, each based on two valves V1 and V2 or V3 and V4. Through the valves v1 and v2, the RE module 8 takes its share of him supplied hot and cold water to achieve a desired temperature by mixing. The mixed water is passed to the temperature control of the chemical reaction via the mixing path 13 to the reactor 7 and then divided by the valves V3 and V4 and each returned to the circuits 21,22.
  • a bypass is formed consisting of a hot bypass B1 and a cold bypass B2. This ensures that the cryostats 9, 10 each experience a constant minimum flow.
  • the RE module 8 has a valve V5, V6, which is usually a manual rotary valve.
  • V5, V6 can not be controlled automatically depending on a specific proportion ratio in which the hot water and the cold water are mixed. That is, the flow of water to the bypass, for example, can only be controlled manually. That's why the bypasses are B1, B2 not variable.
  • the valves V5, V6 are each formed together with the actuators V1, V2 and V3, V4 as a multi-valve, the valves V5, V6 but so far only once realized in the form of two fixed holes. Although in this case the number of used valves can be saved, however, such a trained bypass is still invariable.
  • the RE module 8 must have six valves V1-V6. Two of these are invariable valves V5, V6, which fulfill the tasks of ensuring the minimum flow rates of the cryostats 9, 10 in advance.
  • V1-V4 By means of valves V1-V4, the supply and the return currents of the tempering water can be controlled.
  • the cryostats 9, 10 experience different flows because the total flow rates in the cryostats 9, 10 vary due to the combination of invariable bypass flows and variable tempering currents. Therefore, the cryostats 9,10 are confronted with different water flow rates of their tempering media. As a rule, however, the cryostats 9, 10 should experience as constant a flow as possible in all operating states.
  • the bypasses B1, B2 must be tracked during the temperature control so that the total flow rates in the cryostat 9,10 are constant.
  • this microreaction system also requires a large number of stepper motors. This is associated with the risk of divergence of the valve positions to each other due to step losses of the stepper motors.
  • the number of valves and stepper motors also require a lot of space and higher costs.
  • FIG. 2 shows a mixing device ( FIG. 2a ) consisting of a valve control disk 1 ( 2c ) and a valve seat disc 2 ( FIG. 2b ).
  • This mixing device can be formed with plastic or ceramic and usually by circular discs, the circular discs parallel to each other, arranged coaxially become.
  • the mixing device eg temperature control
  • the valve control disk 1 is rotated, for example by means of a mechanism relative to the valve seat disc 2.
  • Such a configured mixing device is also easy and practical to connect to a water pipe.
  • the valve seat disc 2 has two opening groups 11,12, which are each provided for control and passage of hot water and cold water.
  • each opening group comprises a first opening w1, k1, a second opening ma, mb for creating a mixing path 13 and a third opening w2, k2 for bridging the mixing path.
  • the valve control disk 1 in FIG. 2b is only provided on one side with four trough-shaped depressions.
  • a first recess wn1 is provided for forming a passage for hot water between the first opening w1 and the second opening ma of the valve seat disc 2, while a second recess wn2 for forming a passage for hot water between the first opening w1 and the third opening w2 of the valve seat disc 2 is provided.
  • a first recess kn1 for forming a passage for cold water between the first opening k1 and the second opening mb of the valve seat disc 2 is provided, while a second recess kn2 for forming a passage for cold water between the first opening k1 and the third opening k2 of the valve seat disc 2 is provided.
  • first recess wn1 and the first opening w1 are set to overlap one another, a hot water flow from the first opening w1 to the second opening ma is possible.
  • FIG. 3 Hot / cold water in percent Warm-cycle Cold cycle a) 100/0 - 100% warm water flows into the mixing path 13. - 0% warm water flows through bypass B1. 0% cold water flows into the mixing path 13. - 100% cold water flows through the bypass line B2. b) 75/25 - 75% warm water flows into the mixing path 13. - 25% warm water flows into bypass B1. - 25% cold water flows into the mixing path 13. - 75% cold water flows through the bypass line B2, c) 50/50 - 50% warm water flows into the mixing path 13. - 50% warm water flows into bypass B1.
  • the sum of the area including the entire cross section of the first recess wn1 and the first opening w1 and the entire cross section of the first recess kn1 and the first opening k1 also remains constant. Therefore can automatically and at the same time, for example, more hot water through the second opening ma to the mixture flow into the mixing path 13 when the cold water flow through the other second opening mb is set smaller. The same applies to the hot water and the cold water in the bypass sections B1 and B2.
  • FIG. 4 shows a usage example of such a mixing device in the in FIG. 1 shown microreaction system.
  • two mixing devices 4.5 instead of the six valves in the in FIG. 1 shown microreaction system used so that the first mixing device 4 are connected as a flow valve and the second mixing device 5 as a return valve to a mixing path 13.
  • the valve seat disc 2 of the flow valve 4 is in FIG. 4a shown
  • the valve seat disc 2 of the return valve 5 is in 4b shown.
  • 4c schematically shows that the mixing device in the microreaction system is connected to two water circuits 21,22.
  • the third openings vw2, vk2 of the flow valve 4 are respectively as an inlet opening of the bypass lines B1, B2 and the third opening rw2, rk2 of the return valve 5 as drain opening of the bypass lines B1, B2 connected to each other.
  • the hot water and the cold water are supplied to the first openings vw1, vw2 of the flow valve 4 and then flow respectively via the first recesses vwn1, vkn1 through the second openings vma, vmb into the mixing path 13 on the one hand or via the third openings vw2, vk2 of the flow valve 4 in the bypass line B1, B2 on the other.
  • the mixed water is discharged via the second openings rma, rmb, the first recesses rwn1, rkn1 and the third openings rw1, rk1 of the return valve 5.
  • the hot water and the cold water each flow through the bypass line B1, B2 into the third openings and then out via the second recesses rwn2, rkn2 and the first openings rw1, rk1 of the return valve 5.
  • FIG. 5a is a side view of a cross section of a valve control disk 1 is shown, said valve control disk 1 is provided on both sides with trough-shaped depressions.
  • FIG. 5b shows the front VS1 this valve control disk 1, wherein two first wells vwn1, vkn1 and two second wells vwn2, vkn2 are shown.
  • FIG. 5b shows the back RS1 of this valve control disk 1, wherein two first recesses rwn1, rkn1 and two second recesses rwn2, rkn2 are shown.
  • valve control disk 1 two of the second recesses vwn2 and rwn2 or vkn2 and rkn2, each on the front side VS1 (FIG. FIG. 5b ) and the back RS1 ( FIG. 5c ) of the valve control disk 1 are arranged, are connected by a channel 6 to water between the second wells vwn2 and rwn2 or to let pass between the second wells vkn2 and rkn2.
  • the front side VS1 of the valve control disk 1 can corresponding to the valve control disk 1 of the in FIG. 4 shown flow valve 4 are used.
  • the rear side RS1 of the valve control disk 1 can correspond to the valve control disk 1 of the in FIG. 4 shown return valve 5 can be used.
  • Such a valve control disk 1 can with two valve seat disks, which are the same as those in the FIG. 2 shown valve seat discs 2.3 are configured, constructed together as a mixing device, wherein the three valve discs are placed with a certain contact pressure parallel to each other.
  • the valve control disk 1 is arranged in parallel between the two valve seat disks 2, 3 and can be rotated relative to the outer two valve seat disks 2, 3.
  • the valve seat disks 2, 3 are held immovably. In this case, the front of the valve control disk 1 is placed parallel to the valve seat disc 2, while the back is placed parallel to the valve seat disc 3.
  • FIG. 6 shows a usage example of this mixing device in a microreaction system.
  • this mixing device can be used so that a mixing path 13 is created for the temperature control of a reactor 7 by means of the two valve seat discs 2.3, wherein in comparison with the FIG. 4 the first valve seat disk 2 and the left half of the valve control disk 1 can be used as the flow valve 4 and the second valve seat disk 3 and the right half of the valve control disk 1 as the return valve 5. That is, the mixing path 13 and the bypass path B1, B2 can be realized only by this mixing device, instead of the two mixing devices in the FIG. 4 to use.
  • the bypass line B2 is because of the side view of the mixing device in FIG. 6 Not shown. Depending on the positions of the valve control disk 1 to the two valve seat disks 2,3, the hot water and the cold water in a certain ratio in the mixing path 13 and the bypass line B1, B2 passed.
  • the hot water and the cold water are respectively supplied to the first openings vw1, vk1 and the third openings vw2, vk2 of the first valve seat disc 2.
  • the supplied hot water and the supplied cold water flow on the one hand via the first wells vwn1, vkn1 the valve control disk 1 from the second openings vma, vmb of the first valve seat disc 2 in the mixing path 13, and on the other hand via the second wells vwn2, vkn2 and the channel. 6 into the second recesses rwn2, rkn2 of the valve control disk 1 and then from the first openings rw1, rk1 and the third openings rw2, rk2 of the second valve seat disk 3 into the circuits 21, 22.
  • the hot water and the cold water are mixed on the mixing path 13 in order to temper the reactor 7.
  • the mixed water is respectively introduced through the second openings rma, rmb into the second valve seat disc 3 and discharged via the first depressions rwn1, rkn1 of the valve control disk 1 through the first openings rw1, rk1 of the second valve seat disk 3. Similar to the in FIG. 4
  • the flows from the cold water into the mixing path 13 and into the bypass section B2 are to be determined depending on the cross sections which are respectively formed by overlapping the first opening vk1 with the first recess vkn1 and the second recess vkn2.
  • shut-off positions there are also two shut-off positions for this mixing device. If the valve control disk 1 is rotated to one of the two shut-off positions, the mixture of hot water and cold water in the mixing path 13 can be separated by this mixing device. In this case, the hot water flows 100% through the bypass section B1 and flows the cold water to 100% through the bypass line B2. There two shut-off in the mixing device are present, you need to disconnect the mixture, the valve control disc 1 is not necessarily and possibly with effort still backwards to a certain shut-off position to turn.

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Abstract

The mixing apparatus has a movable and adjustable valve control disk and a firm valve seat disk (2), where the valve seat disk has two opening groups (11,12). The openings groups have pass through openings (ma,w1,w2,mb,k1,k2). The sum of the surfaces of openings (w1,k1) of the two opening groups overlaid by recesses (wn1,kn1) remains constant.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung zur Mischung von Substanzen, insbesondere Flüssigkeiten oder Gasen mit verschiedenen Temperaturen, mit einer beweglichen, einstellbaren Ventilregelscheibe und mindestens einer fest stehenden Ventilsitzscheibe.The invention relates to a mixing device for mixing substances, in particular liquids or gases with different temperatures, with a movable, adjustable valve control disk and at least one fixed valve seat disk.

Bei einem Mischungssystem wird bspw. ein Mischungsmodul durch zwei getrennte Kreisläufe jeweils für eine zu mischende Substanz versorgt. Das Mischungsmodul entnimmt dadurch für sich seinen Anteil an den verschiedenen, zu mischenden Substanzen, um eine gemischte Substanz mit einem gewünschten Charakter zu ermöglichen. Dabei werden mehre Ventile zur Verteilung und zur Leitung oder Mischung der verschiedenen Substanzen gebraucht. Dies macht das Mischungssystem oder das Mischungsmodul kompliziert und kostenungünstig. Das Mischungssystem ist auf Grund des Einsatzes einer großen Menge von Ventilen nicht praktisch anzusteuern. Darüber hinaus, wird ein Mischungsweg in dem Mischungssystem häufig durch einen oder mehrere Bypässe, worauf jeweils eine zu mischende Substanz geleitet wird, zum Schützen des Mischungsmoduls bzw. zur Kompensation der Kreisläufe überbrückt. Üblicherweise wird der Bypass durch ein extra Handdrehventil geregelt und ist somit nicht variabel.In a mixing system, for example, a mixing module is supplied by two separate circuits each for a substance to be mixed. The mixing module thereby extracts for itself its share of the various substances to be mixed in order to allow a mixed substance with a desired character. Several valves are needed for distribution and for the conduction or mixing of the various substances. This makes the mixing system or the mixing module complicated and costly. The mixing system is not practical to control due to the use of a large amount of valves. In addition, a mixing path in the mixing system is often bridged by one or more bypasses, on each of which a substance to be mixed is passed, to protect the mixing module or to compensate for the cycles. Usually, the bypass is controlled by an extra manual rotary valve and is therefore not variable.

Es wurde auch ein Multiventil entwickelt, wobei zwei Ventile zu einem Ventil zusammengebaut werden. Das Mutiventil ist mit zwei fixen Bohrungen jeweils für einen Bypass versehen. Obwohl die Zahl von gebrauchten Ventilen dadurch eingespart werden kann, ist ein so ausgebildeter Bypass aber ebenfalls invariabel. Wünschenswert sollte ein Mischungssystem einen variablen Bypass aufweisen, wobei der Bypass abhängig von Mischungseinstellungen automatisch anpassbar ist. Je mehr von einer Substanz zur Mischung in einen Mischungsweg des Mischungssystems fließt, desto weniger von der Substanz fließt in einen Bypass, vice versa. Weiterhin fließt von einer Substanz automatisch mehr in den Mischungsweg zur Mischung, wenn von der anderen Substanz oder von den anderen Substanzen weniger in diesen Mischungsweg fließt oder fließen.It has also been developed a multi-valve, with two valves are assembled into a valve. The Mutiventil is provided with two fixed holes each for a bypass. Although the number of used valves can be saved, a bypass formed in this way is also invariable. Desirably, a mixing system should have a variable bypass, whereby the bypass is automatically adjustable depending on mixture settings. The more of a substance flows to the mixture in a mixing path of the mixing system, the less of the substance flows in a bypass, vice versa. Furthermore, more of a substance automatically flows into the mixing path to the mixture when less of the other substance or substances flow or flow into this mixture path.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Mischvorrichtung mit Bypassanpassung zur Mischung von Substanzen, insbesondere Flüssigkeiten oder Gasen mit verschiedenen Temperaturen, zu realisieren.The invention is based on the object to realize a mixing device with bypass adaptation for mixing substances, in particular liquids or gases with different temperatures.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Mischvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung.This object is achieved by a mixing device with the features of claim 1. The dependent claims relate to advantageous developments and refinements of the invention.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, den Strom einer Substanz durch eine Öffnung abhängig von der Querschnittgröße der Öffnung ändern zu können. Daher wird eine Mischvorrichtung zur Mischung von Substanzen, insbesondere Flüssigkeiten oder Gasen mit verschiedenen Temperaturen, mit einer beweglichen, einstellbaren Ventilregelscheibe und mindestens einer fest stehenden Ventilsitzscheibe angegeben, wobei die Ventilsitzscheibe zumindest zwei Öffnungsgruppen, die jeweils aus mindestens drei durchgehenden Öffnungen bestehen, aufweist. Dabei werden eine erste Öffnung als Zulauföffnung oder als Ablauföffnung für eine Substanz, eine zweite Öffnung zur Verbindung mit einem Mischungsweg für die Substanzen und eine dritte Öffnung zur Überbrückung des Mischungswegs vorgesehen. Die Ventilregelscheibe ist zumindest einseitig mit einer ersten Vertiefung und einer zweiten Vertiefung versehen. Durch solche Vertiefungen kann für jede Öffnungsgruppe der Ventilsitzscheibe jeweils ein Durchlass für Substanzen zwischen den Öffnungen - der ersten, der zweiten und der dritten Öffnung - der Ventilsitzscheibe realisiert werden. Die Ventilregelscheibe wird parallel zu der Ventilsitzscheibe so angeordnet, dass bei jeder Öffnungsgruppe über die erste Vertiefung ein Durchfluss zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung und über die zweite Vertiefung ein Durchfluss zwischen der ersten Öffnung und der dritten Öffnung möglich ist. Zur Bildung eines Durchlasses wird z.B. die erste Öffnung jeweils durch die erste und die zweite Vertiefung überlagert. Die Ventilregelscheibe ist zu der Ventilsitzscheibe zur Steuerung der Mischung so einzustellen, dass bei jeder Öffnungsgruppe die gesamten, überlagerten Flächen der ersten Öffnung konstant bleiben. Dazu bleibt die Summe der jeweils durch die ersten Vertiefungen überlagerten Flächen der ersten Öffnungen der gesamten Öffnungsgruppen konstant, und die Summe der jeweils durch die zweiten Vertiefungen überlagerten Flächen der ersten Öffnungen der gesamten Öffnungsgruppen bleibt ebenfalls konstant. Ein variabler Bypass kann bei dieser Mischvorrichtung derart realisiert werden, dass der Durchlass einer Substanz in den Bypass abhängig von ihrem Durchlass in den Mischungsweg geändert wird. Durch Einstellung der Ventilregelscheibe kann man einen Durchlassquerschnitt, nämlich die überlagerte Fläche der ersten Öffnung der Ventilsitzscheibe und der ersten oder der zweiten Vertiefung der Ventilregelscheibe verändern und damit das Anteilverhältnis von zumischenden Substanzen steuern. Dabei kann der Bypass an den Mischungsweg automatisch abhängig von Einstellungen der Ventilregelscheibe angepasst werden. Die Ventilregelscheibe und die Ventilsitzscheibe sind im Regelfall eine Rundscheibe, wobei die Ventilregelscheibe zur Einstellung der Mischvorrichtung gegenüber der Ventilsitzscheibe drehbar ist. Sie können auch in einer anderen Form, z.B. Rechteck, ausgestaltet werden, damit die Ventilregelscheibe gegenüber der Ventilsitzscheibe gezogen und geschoben werden kann.The invention is based on the knowledge to be able to change the flow of a substance through an opening depending on the cross-sectional size of the opening. Therefore, a mixing device for mixing substances, in particular liquids or gases with different temperatures, with a movable, adjustable valve control disc and at least one fixed valve seat disc is specified, wherein the valve seat disc at least two opening groups, each consisting of at least three through openings comprises. In this case, a first opening is provided as an inlet opening or as a discharge opening for a substance, a second opening for connection to a mixing path for the substances and a third opening for bridging the mixing path. The valve control disk is provided at least on one side with a first recess and a second recess. Through such depressions, a passage for substances between the openings - the first, the second and the third opening - of the valve seat disc can be realized for each opening group of the valve seat disc. The valve control disc is arranged parallel to the valve seat disc so that at each opening group via the first recess a flow between the first opening and the second opening and the second recess a flow between the first opening and the third opening is possible. For example, to form a passage, the first opening is superimposed by the first and second recesses. The valve control disk is to be adjusted to the valve seat disk to control the mixture so that with each opening group the total, superimposed areas of the first opening remain constant. For this purpose, the sum of the areas of the first openings of the entire opening groups superimposed in each case by the first depressions remains constant, and the sum of the areas of the first openings of the entire opening groups superposed by the second depressions also remains constant. A variable bypass may be realized in this mixing apparatus so that the passage of a substance into the bypass is changed depending on its passage into the mixing path. By adjusting the valve control disk, it is possible to change a passage cross-section, namely the superimposed area of the first opening of the valve seat disk and the first or the second recess of the valve control disk and thus control the proportion of admixing substances. The bypass can be adapted to the mixing path automatically depending on the settings of the valve control disc. The valve control disk and the valve seat disk are generally a round disk, wherein the valve control disk is rotatable relative to the valve seat disk for adjusting the mixing device. They can also be configured in another form, eg a rectangle, so that the valve control disk can be pulled and pushed in relation to the valve seat disk.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die Mischvorrichtung aus einer Ventilregelscheibe und zwei Ventilsitzscheiben, wobei die Ventilregelscheibe zwischen den zwei Ventilsitzscheiben parallel angeordnet ist. Die Ventilregelscheibe ist jeweils beiderseitig mit einer ersten Vertiefung und einer zweiten Vertiefung versehen. Bei jeder Öffnungsgruppe der zwei Ventilsitzscheiben ist die erste Vertiefung zur Bildung eines Durchlasses zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung vorgesehen, während die zweite Vertiefung zur Bildung eines Durchlasses zwischen der ersten Öffnung und der dritten Öffnung vorgesehen ist. Je zwei der zweiten Vertiefungen, die jeweils auf den beiden Seiten der Ventilregelscheibe angeordnet sind, werden durch einen Kanal zur Ermöglichung eines Durchflusses zwischen den zwei Ventilsitzscheiben miteinander verbunden. Eine derart ausgestaltete Mischvorrichtung kann alleine in einem Mischungssystem zur Erstellung eines Mischungswegs verwendet werden, anstatt zwei obengenannte Mischvorrichtungen, die jeweils nur eine Ventilsitzscheibe besitzen, zu benutzen.According to an advantageous embodiment of the invention, the mixing device consists of a valve control disk and two valve seat disks, wherein the valve control disk is arranged in parallel between the two valve seat disks. The valve control disk is provided on both sides with a first recess and a second recess. In each opening group of the two valve seat discs, the first recess for forming a passage between the first opening and the second opening is provided, while the second Well is provided for forming a passage between the first opening and the third opening. Each two of the second recesses, each disposed on the two sides of the valve control disc, are interconnected by a passage for facilitating flow between the two valve seat discs. A mixing device configured in this way can be used alone in a mixing system for creating a mixing path, instead of using two mixing devices mentioned above, each of which has only one valve seat disc.

Vorteilhafterweise werden die zwei Ventilsitzscheiben identisch ausgestaltet, und die ersten Vertiefungen und die zweiten Vertiefungen können auf den beiden Seiten der Ventilregelscheibe symmetrisch angeordnet werden. Damit kann die Mischvorrichtung in einer einfachsten Weise aufgebaut und geregelt werden.Advantageously, the two valve seat discs are made identical, and the first depressions and the second depressions can be arranged symmetrically on the two sides of the valve control disc. Thus, the mixing device can be constructed and controlled in a simple manner.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Mischvorrichtung zumindest zwei Absperrstellungen auf. Wird die Mischvorrichtung in eine der Absperrstellungen eingestellt, kann die Mischung der Substanzen beendet bzw. vermieden werden, d.h. die Substanzen fließen nicht mehr in den Mischungsweg, sondern fließen jeweils vollständig in die Bypässe. Da mindest zwei Absperreinstellungen bei der Mischvorrichtung vorhanden sind, braucht man die Mischvorrichtung nicht unbedingt in einen bestimmten Zustand einzustellen, um die Mischung von den Substanzen zu trennen. Er kann die Mischung schnell bzw. einfach trennen, indem er die Mischvorrichtung in einen Zustand, der einer der Absperrstellungen dieser Mischvorrichtung entspricht, einstellt.According to an advantageous embodiment of the invention, the mixing device has at least two shut-off positions. If the mixing device is set in one of the shut-off positions, the mixture of substances can be stopped or avoided, i. The substances no longer flow into the mixing path, but in each case flow completely into the bypasses. Since there are at least two shut-off positions in the mixing device, it is not necessary to set the mixing device to a specific state in order to separate the mixture from the substances. He can quickly or simply disconnect the mixture by setting the mixing device in a state corresponding to one of the shut-off positions of this mixing device.

In einem Mischungssystem können zwei Mischvorrichtungen, die jeweils nur eine Ventilsitzscheibe besitzen zur Erstellung eines Mischungswegs so eingesetzt werden, dass eine erste Mischvorrichtung als Eingang (Vorlaufventil) und eine zweite Mischvorrichtung als Ausgang (Rücklaufventil) vorgesehen werden, wobei die zweiten Öffnungen der ersten Mischvorrichtung jeweils als Zulauföffnung und die zweiten Öffnungen der zweiten Mischvorrichtung jeweils als Ablauföffnung für eine Substanz angeschlossen werden. Die dritten Öffnungen der ersten Mischvorrichtung werden jeweils mit den entsprechenden dritten Öffnungen der zweiten Mischvorrichtung zur Überbrückung des Mischungswegs verbunden. Dadurch kann man mittels der zwei Mischvorrichtungen ein Mischungsweg und seinen Bypass realisieren. Das Mischungssystem kann somit kostengünstig aufgebaut werden, da hier nur zwei Mischvorrichtungen/Ventile verwendet werden. Die zu mischenden Substanzen werden von den zweiten Öffnungen des Vorlaufventils aus in den Mischungsweg geleitet und darauf miteinander gemischt. Die gemischten Substanzen werden über die zweiten Öffnungen der Ventilsitzscheibe und mit Hilfe der ersten Vertiefungen der Ventilregelscheibe durch die ersten Öffnungen der Ventilsitzscheibe des Rücklaufventils abgeführt. Die durch die ersten Öffnungen des Vorlaufsventils zugeführten, aber nicht zur Mischung geleiteten Substanzen werden jeweils mit Hilfe der zweiten Vertiefungen von den dritten Öffnungen des Vorlaufsventils aus über den Bypass in die dritten Öffnungen des Rücklaufsventils geleitet und dann über die zweiten Vertiefungen der Ventilregelscheibe durch die ersten Öffnungen des Rücklaufventils zur Überbrückung des Mischungswegs weitergeleitet.In a mixing system, two mixing devices, each having only one valve seat disc, can be used to create a mixing path providing a first mixing device as an input (feed valve) and a second mixing device as an output (return valve), the second openings of the first mixing device each as an inlet opening and the second openings of the second mixing device are each connected as a drain opening for a substance. The third openings of the first mixing device are respectively connected to the corresponding third openings of the second mixing device for bridging the mixing path. As a result, one can realize a mixing path and its bypass by means of the two mixing devices. The mixing system can thus be constructed inexpensively, since only two mixing devices / valves are used here. The substances to be mixed are passed from the second openings of the flow valve in the mixing path and mixed with each other. The mixed substances are discharged via the second openings of the valve seat disc and with the aid of the first recesses of the valve control disc through the first openings of the valve seat disc of the return valve. The supplied through the first openings of the flow valve, but not passed to the mixture substances are respectively passed by means of the second wells from the third openings of the flow valve via the bypass into the third openings of the return valve and then through the second recesses of the valve control disk through the first Openings of the return valve for bridging the mixing path forwarded.

Als Alternative kann eine Mischungsvorrichtung, welche eine Ventilregelscheibe und zwei Ventilsitzscheiben besitzt, in das oben genannte Mischungssystem zur Erstellung eines Mischungswegs eingesetzt werden. Dabei wird die Mischvorrichtung zur Erstellung eines Mischungswegs so geschaltet, dass die erste Ventilsitzscheibe als Eingang (Vorlaufscheibe) und die zweite Ventilsitzscheibe als Ausgang (Rücklaufscheibe) des Mischungswegs vorgesehen werden. Die ersten Öffnungen und die dritten Öffnungen der Vorlaufscheibe werden jeweils als Zulaufsöffnung für eine Substanz angeschlossen. Die zweiten Öffnungen der Vorlaufscheibe werden jeweils für eine Substanz als Zulauföffnung des Mischungswegs vorgesehen, während die zweiten Öffnungen der Rücklaufscheibe jeweils für eine gemischte Substanz als Ablauföffnung vorgesehen werden. Die ersten Öffnungen und die dritten Öffnungen der Rücklaufscheibe dienen sich jeweils auch als Ablaufsöffnung. Der Mischungsweg wird überbrückt, indem die zu mischenden Substanzen jeweils den dritten Öffnungen der Vorlaufscheibe zugeführt und dann über zwei zweite Vertiefungen, die sich gegeneinander auf den beiden Seiten der Ventilregelscheibe befinden und durch einen Kanal verbunden sind, durch die ersten und/oder die dritten Öffnungen der Rücklaufscheibe geleitet werden. Dadurch können ein Mischungsweg und ein oder mehrere Bypässe mittels einer einzelnen Mischvorrichtung ermöglicht werden, ohne dass noch ein anderes Ventil gebraucht wird.Alternatively, a mixing device having a valve control disk and two valve seat disks may be inserted into the above-mentioned mixing system for establishing a mixing path. In this case, the mixing device is switched to create a mixing path so that the first valve seat disc as input (Vorlaufscheibe) and the second valve seat disc as the output (return plate) of the mixing path are provided. The first openings and the third openings of the flow disk are each connected as a feed opening for a substance. The second openings of the flow disk are each provided for a substance as an inlet opening of the mixing path, while the second openings of the return plate are each provided for a mixed substance as a drain opening. The first openings and the third openings of the return plate are each also used as a drain opening. The mixing path is bridged by supplying the substances to be mixed in each case to the third openings of the advance disk and then through the first and / or the third openings via two second depressions, which are located opposite one another on the two sides of the valve control disk and are connected by a channel the return plate are passed. Thereby, a mixing path and one or more bypasses by means of a single mixing device can be made possible without the need for another valve.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert.The invention will be described and explained in more detail with reference to the exemplary embodiments illustrated in the figures.

Es zeigen:Show it:

FIG 1FIG. 1
ein Mischsystem mit herkömmlichen Ventilen,a mixing system with conventional valves,
FIG 2FIG. 2
eine erfindungsgemäße Mischvorrichtung mit einer Ventilregelscheibe und einer Ventilsitzscheibe,a mixing device according to the invention with a valve control disk and a valve seat disk,
FIG 3FIG. 3
die verschiedenen Einsgellungen der Ventilregelscheibe der Mischvorrichtung nach FIG 2,the different Wei the valve disc of the mixing device after FIG. 2 .
FIG 4FIG. 4
ein Verwendungsbeispiel der Mischvorrichtung nach FIG 2,a use example of the mixing device according to FIG. 2 .
FIG 5FIG. 5
eine erfindungsgemäße Mischvorrichtung mit einer Ventilregelscheibe und zwei Ventilsitzscheiben,a mixing device according to the invention with a valve control disk and two valve seat disks,
FIG 6FIG. 6
ein Verwendungsbeispiel der Mischvorrichtung nach FIG 5.a use example of the mixing device according to FIG. 5 ,

In FIG 1 wird ein Mikroreaktionssystem mit einem RE-Modul 8 (Reaction module) dargestellt, wobei das RE-Modul 8 einen Reaktor 7 aufweist und über zwei getrennten temperierten Flüssigkeitskreisläufen 21,22 versorgt wird. Dabei werden ein Flüssigkeitslauf 21 zur Erwärmung und ein anderer Flüssigkeitslauf 22 zur Kühlung vorgesehen. Eine chemische Reaktion findet im Reaktor 7 statt und ist unter einer konstanten Temperatur und üblicherweise auf einer hohen Temperatur auszuführen. Somit werden z.B. warmes Wassers und kaltes Wassers zur Bereitstellung einer passenden Temperatur durch einen Mischungsweg 13 gemischt und an den Reaktor 7 geleitet, um diese chemische Reaktion zu gewährleisten. Die beiden Flüssigkeitskreisläufe 21,22 werden jeweils von zwei Kryostaten 9,10, die jeweils einen Flüssigkeitskreislauf auf eine konstante Temperatur temperieren, gespeist. Der Kryostat 9,10 kann seine Heiz- bzw. Kühlleistung nur dann abgeben, wenn der Kreislauf 21,22 einen ausreichenden Durchfluss von Wasser bieten kann. Je höher ein Durchfluss ist, desto leistungsfähiger ist ein Kryostat. Je konstanter ein Durchfluss ist, desto stabiler temperiert ein Kryostat.In FIG. 1 a microreaction system with a RE module 8 (Reaction module) is shown, wherein the RE module 8 has a reactor 7 and two separate temperature-controlled fluid circuits 21,22 is supplied. In this case, a liquid flow 21 for heating and another liquid flow 22 are provided for cooling. A chemical reaction takes place in the reactor 7 and is carried out at a constant temperature and usually at a high temperature. Thus, for example, warm water and cold water are mixed to provide a suitable temperature through a mixing path 13 and passed to the reactor 7 to ensure this chemical reaction. The two liquid circuits 21, 22 are each fed by two cryostats 9, 10, which respectively temper a liquid circuit to a constant temperature. The cryostat 9, 10 can only give off its heating or cooling power if the circuit 21, 22 can provide a sufficient flow of water. The higher the flow, the more powerful a cryostat. The more constant a flow, the more stable the temperature of a cryostat.

Am Eingang und Ausgang des RE-Moduls 8 gibt es zwei Stellglieder, die jeweils auf zwei Ventilen V1 und V2 bzw. V3 und V4 basieren. Über die Ventile v1 und v2 entnimmt das RE-Modul 8 für sich seinen Anteil von ihm zugeführten Warm- und Kaltwasser, um durch eine Mischung eine gewünschte Temperatur zu erreichen. Das gemischte Wasser wird zum Temperieren der chemischen Reaktion über den Mischungsweg 13 an den Reaktor 7 geführt und danach durch die Ventile V3 und V4 aufgeteilt und jeweils wieder in die Kreisläufe 21,22 zurückgeführt.At the input and output of the RE module 8, there are two actuators, each based on two valves V1 and V2 or V3 and V4. Through the valves v1 and v2, the RE module 8 takes its share of him supplied hot and cold water to achieve a desired temperature by mixing. The mixed water is passed to the temperature control of the chemical reaction via the mixing path 13 to the reactor 7 and then divided by the valves V3 and V4 and each returned to the circuits 21,22.

Für den Mischungsweg 13 wird eine Überbrückung bestehend aus einem Warm-Bypass B1 und einem Kalt-Bypass B2 ausgebildet. Dies stellt sicher, dass die Kryostaten 9,10 jeweils einen konstanten Mindestdurchfluss erfahren. Für jeden Bypass weist das RE-Modul 8 ein Ventil V5,V6 auf, welches in der Regel ein Handdrehventil ist. Solche Ventile können jedoch nicht je nach einem bestimmten Anteilverhältnis, in dem das Warmwasser und das Kaltwasser gemischt werden, automatisch geregelt werden. D.h., der Durchfluss von Wasser auf den Bypass kann bspw. nur manuell gesteuert werden. Deswegen sind die Bypässe B1,B2 nicht variabel. Auch wenn die Ventile V5,V6 jeweils mit den Stellgliedern V1,V2 und V3,V4 zusammen als ein Multiventil ausgebildet werden, werden die Ventile V5,V6 aber bisher nur einmalig in Form von zwei fixen Bohrungen realisiert. Obwohl in diesem Fall die Zahl von gebrauchten Ventilen eingespart werden kann, ist ein so ausgebildeter Bypass jedoch immer noch invariabel.For the mixing path 13, a bypass is formed consisting of a hot bypass B1 and a cold bypass B2. This ensures that the cryostats 9, 10 each experience a constant minimum flow. For each bypass, the RE module 8 has a valve V5, V6, which is usually a manual rotary valve. However, such valves can not be controlled automatically depending on a specific proportion ratio in which the hot water and the cold water are mixed. That is, the flow of water to the bypass, for example, can only be controlled manually. That's why the bypasses are B1, B2 not variable. Even if the valves V5, V6 are each formed together with the actuators V1, V2 and V3, V4 as a multi-valve, the valves V5, V6 but so far only once realized in the form of two fixed holes. Although in this case the number of used valves can be saved, however, such a trained bypass is still invariable.

Wie in FIG 1 gezeigt muss das RE-Modul 8 über sechs Ventile V1-V6 verfügen. Davon sind zwei invariable Ventile V5,V6, welche die Aufgaben erfüllen, die Mindestdurchflüsse der Kryostaten 9,10 vorab sicherzustellen. Mittels der Ventile V1-V4 können die Zu- bzw. der Rücklaufströme des Temperierwassers geregelt werden. Je nach Betriebszustand des Mikroreaktionssystems erfahren die Kryostaten 9,10 unterschiedliche Durchflüsse, weil durch die Kombination von invariablen Bypassströmen und variablen Temperierströmen die Gesamtdurchflüsse bei den Kryostaten 9,10 variieren. Daher werden die Kryostaten 9,10 mit unterschiedlichen Wasserdurchflüssen ihrer Temperiemedien konfrontiert. Im Regelfall sollten die Kryostaten 9,10 aber in allen Betriebszuständen einen möglichst konstanten Durchfluss erfahren. Somit müssen die Bypässe B1,B2 während der Temperaturregelung so nachgeführt werden, dass die Gesamtdurchflüsse bei den Kryostaten 9,10 konstant sind.As in FIG. 1 As shown, the RE module 8 must have six valves V1-V6. Two of these are invariable valves V5, V6, which fulfill the tasks of ensuring the minimum flow rates of the cryostats 9, 10 in advance. By means of valves V1-V4, the supply and the return currents of the tempering water can be controlled. Depending on the operating state of the microreaction system, the cryostats 9, 10 experience different flows because the total flow rates in the cryostats 9, 10 vary due to the combination of invariable bypass flows and variable tempering currents. Therefore, the cryostats 9,10 are confronted with different water flow rates of their tempering media. As a rule, however, the cryostats 9, 10 should experience as constant a flow as possible in all operating states. Thus, the bypasses B1, B2 must be tracked during the temperature control so that the total flow rates in the cryostat 9,10 are constant.

Darüber hinaus, bedarf dieses Mikroreaktionssystem wegen mehrerer Ventile ebenfalls einer hohen Anzahl an Schrittmotoren. Damit verbunden ist die Gefahr des Auseinanderdriftens der Ventilstellungen zueinander wegen Schrittverlusten der Schrittmotoren. Die Anzahl der Ventile und Schrittmotoren verursachen zusätzlich einen hohen Platzbedarf und höhere Kosten.In addition, because of several valves, this microreaction system also requires a large number of stepper motors. This is associated with the risk of divergence of the valve positions to each other due to step losses of the stepper motors. The number of valves and stepper motors also require a lot of space and higher costs.

FIG 2 zeigt eine Mischvorrichtung (FIG 2a) bestehend aus einer Ventilregelscheibe 1 (FIG 2c) und einer Ventilsitzscheibe 2 (FIG 2b). Diese Mischvorrichtung kann mit Kunststoff oder Keramik und in der Regel durch Rundscheiben ausgebildet werden, wobei die Rundscheiben parallel zueinander, koaxial angeordnet werden. Bei Einstellung der Mischvorrichtung, z.B. bei Temperaturregelung, wird die Ventilregelscheibe 1 z.B. mittels einer Mechanik relativ zu der Ventilsitzscheibe 2 gedreht. Eine derartig ausgestaltete Mischvorrichtung ist auch leicht und praktisch an eine Wasserleitung anzuschließen. FIG. 2 shows a mixing device ( FIG. 2a ) consisting of a valve control disk 1 ( 2c ) and a valve seat disc 2 ( FIG. 2b ). This mixing device can be formed with plastic or ceramic and usually by circular discs, the circular discs parallel to each other, arranged coaxially become. When setting the mixing device, eg temperature control, the valve control disk 1 is rotated, for example by means of a mechanism relative to the valve seat disc 2. Such a configured mixing device is also easy and practical to connect to a water pipe.

Die Ventilsitzscheibe 2 weist zwei Öffnungsgruppen 11,12 auf, die jeweils für Steuerung und Durchlass von Warmwasser und Kaltwasser vorgesehen sind. Dabei umfasst jede Öffnungsgruppe eine erste Öffnung w1,k1, eine zweite Öffnung ma,mb zur Erstellung eines Mischungswegs 13 und eine dritte Öffnung w2,k2 zur Überbrückung des Mischungswegs. Die Ventilregelscheibe 1 in FIG 2b wird nur einseitig mit vier wannenförmigen Vertiefungen versehen. Für die Öffnungsgruppe 11 der Ventilsitzscheibe 1 wird eine erste Vertiefung wn1 zur Bildung eines Durchlasses für Warmwasser zwischen der ersten Öffnung w1 und der zweiten Öffnung ma der Ventilsitzscheibe 2 vorgesehen, während eine zweite Vertiefung wn2 zur Bildung eines Durchlasses für Warmwasser zwischen der ersten Öffnung w1 und der dritten Öffnung w2 der Ventilsitzscheibe 2 vorgesehen wird. Dementsprechend wird für die Öffnungsgruppe 12 der Ventilsitzscheibe 1 eine erste Vertiefung kn1 zur Bildung eines Durchlasses für Kaltwasser zwischen der ersten Öffnung k1 und der zweiten Öffnung mb der Ventilsitzscheibe 2 vorgesehen, während eine zweite Vertiefung kn2 zur Bildung eines Durchlasses für Kaltwasser zwischen der ersten Öffnung k1 und der dritten Öffnung k2 der Ventilsitzscheibe 2 vorgesehen wird. Wenn z.B. die erste Vertiefung wn1 und die erste Öffnung w1 zueinander überlappend eingestellt werden, ist ein Warmwasserstrom von der ersten Öffnung w1 zur zweiten Öffnung ma möglich. Je größer die überlagerte Fläche der ersten Öffnung w1 ist, desto mehr Warmwasser fließt in einer Zeiteinheit über die erste Vertiefung wn1 aus der zweiten Öffnung ma heraus.The valve seat disc 2 has two opening groups 11,12, which are each provided for control and passage of hot water and cold water. In this case, each opening group comprises a first opening w1, k1, a second opening ma, mb for creating a mixing path 13 and a third opening w2, k2 for bridging the mixing path. The valve control disk 1 in FIG. 2b is only provided on one side with four trough-shaped depressions. For the opening group 11 of the valve seat disc 1, a first recess wn1 is provided for forming a passage for hot water between the first opening w1 and the second opening ma of the valve seat disc 2, while a second recess wn2 for forming a passage for hot water between the first opening w1 and the third opening w2 of the valve seat disc 2 is provided. Accordingly, for the opening group 12 of the valve seat disc 1, a first recess kn1 for forming a passage for cold water between the first opening k1 and the second opening mb of the valve seat disc 2 is provided, while a second recess kn2 for forming a passage for cold water between the first opening k1 and the third opening k2 of the valve seat disc 2 is provided. If, for example, the first recess wn1 and the first opening w1 are set to overlap one another, a hot water flow from the first opening w1 to the second opening ma is possible. The larger the superimposed area of the first opening w1, the more hot water flows out of the second opening ma in a unit of time via the first recess wn1.

In FIG 3 werden verschiedene Einsgellungspositionen der Ventilregelscheibe 1 gegenüber der Ventilsitzscheibe 2 der Mischvorrichtung in FIG 2a dargestellt. Das kann anhand der folgenden Tabelle übersichtlich dargestellt werden. FIG 3 Warm-/Kaltwas ser in Prozent Warm-Kreislauf Kalt-Kreislauf a) 100/0 - 100% warmes Wasser fließt in den Mischungsweg 13.
- 0% warmes Wasser fließt über die Bypass-Strecke B1. - 0% kaltes Wasser fließt in den Mischungsweg 13.
- 100% kaltes Wasser fließt über die Bypass-Strecke B2. b) 75/25 - 75% warmes Wasser fließt in den Mischungsweg 13.
- 25% warmes Wasser fließt in die Bypass-Strecke B1. - 25% kaltes Wasser fließt in den Mischungsweg 13.
- 75% kaltes Wasser fließt über die Bypass-Strecke B2, c) 50/50 - 50% warmes Wasser fließt in den Mischungsweg 13.
- 50% warmes Wasser fließt in die Bypass-Strecke B1. - 50% kaltes Wasser fließt in den Mischungsweg 13.
- 50% kaltes Wasser fließt über die Bypass-Strecke B2. d) 25/75 - 25% warmes Wasser fließt in den Mischungsweg 13.
- 75% warmes Wasser fließt in die Bypass-Strecke B1. - 75% kaltes Wasser fließt in den Mischungsweg 13.
- 25% kaltes Wasser fließt über die Bypass-Strecke B2. e) 0/100 - 0% warmes Wasser fließt in den Mischungsweg 13.
- 100% warmes Wasser fließt in die Bypass-Strecke B1. - 100% kaltes Wasser fließt in den Mischungsweg 13.
- 0% kaltes Wasser fließt über die Bypass-Strecke B2. f) 0/0 Sperrstellung rechts - 0% warmes Wasser fließt in den Mischungsweg 13.
-100% warmes Wasser fließt in die Bypass-Strecke B1. - 0% kaltes Wasser fließt in den Mischungsweg 13.
- 100% kaltes Wasser fließt über die Bypass-Strecke B2. g) 0/0 Sperrstellung links - 0% warmes Wasser fließt in den Mischungsweg 13.
- 100% warmes Wasser fließt in die Bypass-Strecke B1. - 0% kaltes Wasser fließt in den Mischungsweg 13.
- 100% kaltes Wasser fließt über die Bypass-Strecke B2. In FIG. 3 be different Einselgungspositionen the valve control disk 1 relative to the valve seat disc 2 of Mixing device in FIG. 2a shown. This can be clearly illustrated by the following table. FIG. 3 Hot / cold water in percent Warm-cycle Cold cycle a) 100/0 - 100% warm water flows into the mixing path 13.
- 0% warm water flows through bypass B1. 0% cold water flows into the mixing path 13.
- 100% cold water flows through the bypass line B2. b) 75/25 - 75% warm water flows into the mixing path 13.
- 25% warm water flows into bypass B1. - 25% cold water flows into the mixing path 13.
- 75% cold water flows through the bypass line B2, c) 50/50 - 50% warm water flows into the mixing path 13.
- 50% warm water flows into bypass B1. - 50% cold water flows into the mixing path 13.
- 50% cold water flows through the bypass line B2. d) 25/75 - 25% warm water flows into the mixing path 13.
- 75% warm water flows into bypass B1. - 75% cold water flows into the mixing path 13.
- 25% cold water flows through the bypass line B2. e) 0/100 - 0% warm water flows into the mixing path 13.
- 100% warm water flows into bypass B1. - 100% cold water flows into the mixing path 13.
- 0% cold water flows through the bypass line B2. f) 0/0 locking position right - 0% warm water flows into the mixing path 13.
-100% warm water flows into bypass B1. 0% cold water flows into the mixing path 13.
- 100% cold water flows through the bypass line B2. G) 0/0 blocking position left - 0% warm water flows into the mixing path 13.
- 100% warm water flows into bypass B1. 0% cold water flows into the mixing path 13.
- 100% cold water flows through the bypass line B2.

Aus dieser Tabelle ist zu erkennen, dass bei Einstellung der Ventilregelscheibe 1 die gesamten Wasserströme des in den Mischungsweg 13 und in den Bypass B1 fließenden Warmwassers oder die gesamten Wasserströme des in den Mischungsweg 13 und in den Bypass B2 fließenden Kaltwassers immer konstant bleiben, weil die gesamten, überlagerten Flächen der ersten Öffnung w1,k1 der Ventilsitzscheibe 2, die jeweils die erste Vertiefung wn1,kn1 und die zweite Vertiefung wn2,kn2 überlappen, konstant bleiben. Die überlagerten Flächen der ersten Öffnung w1,k1 können jeweils als ein Durchlassquerschnitt für Warmwasser und Kaltwasser angesehen werden. Die Größe des Durchlassquerschnittes ist als Zulaufsöffnung für Wasser einzustellen, damit das Warmwasser und das Kaltwasser mit einem geeigneten Anteil gemischt werden können. Zum Beispiel, je mehr das Warmwasser durch den gesamten Querschnitt, also die überlagerte Fläche, der ersten Vertiefung wn1 und der ersten Öffnung w1 in den Mischungsweg 13 fließt, desto weniger fließt das Warmwasser durch den gesamten Querschnitt der zweiten Vertiefung wn2 und der ersten Öffnung w1 in den Bypass B1.From this table it can be seen that when adjusting the valve control disk 1, the entire water flows of hot water flowing into the mixing path 13 and the bypass B1 or the entire water flows of the cold water flowing into the mixing path 13 and the bypass B2 always remain constant, because the total, superposed surfaces of the first opening w1, k1 of the valve seat disc 2, each of which the first recess wn1, kn1 and the second recess wn2, kn2 overlap remain constant. The superposed surfaces of the first opening w1, k1 can each be considered as a passage cross-section for hot water and cold water. The size of the passage cross-section should be set as a water inlet, so that the hot water and the cold water can be mixed with a suitable proportion. For example, the more the hot water flows into the mixture path 13 through the entire cross section, that is, the superposed surface, the first depression wn1 and the first opening w1, the less the hot water flows through the entire cross section of the second recess wn2 and the first opening w1 in the bypass B1.

Außerdem bleibt die Summe der Fläche, die den gesamten Querschnitt der ersten Vertiefung wn1 und der ersten Öffnung w1 und den gesamten Querschnitt der ersten Vertiefung kn1 und der ersten Öffnung k1 umfasst, ebenfalls konstant. Deshalb kann automatisch und gleichzeitig z.B. mehr Warmwasser durch die zweite Öffnung ma zur Mischung in den Mischungsweg 13 fließen, wenn der Kaltwasserstrom durch die andere zweite Öffnung mb kleiner eingestellt wird. Das gleiche gilt auch für das Warmwasser und das Kaltwasser in den Bypassstrecken B1 und B2.In addition, the sum of the area including the entire cross section of the first recess wn1 and the first opening w1 and the entire cross section of the first recess kn1 and the first opening k1 also remains constant. Therefore can automatically and at the same time, for example, more hot water through the second opening ma to the mixture flow into the mixing path 13 when the cold water flow through the other second opening mb is set smaller. The same applies to the hot water and the cold water in the bypass sections B1 and B2.

Darüber hinaus, gibt es für diese Mischvorrichtung zwei Sperrstellungen (siehe FIG 3f und 3g). Bei den Sperrstellungen werden der Warmwasserkreislauf 21 und der Kaltwasserkreislauf 22 getrennt. Dadurch kann man einen Mischungsprozess beenden, indem man die Ventilregelscheibe 1 bis zu einer der beiden Absperrpositionen dreht. In den beiden Fällen fließt das Warmwasser zu 100% über die Bypassstrecke B1 und das Kaltwasser fließt zu 100% über die Bypassstrecke B2. Da die Absperreinstellung in zwei verschiedenen Richtungen möglich ist, braucht man beim Ende eines Mischungsprozesses die Ventilregelscheibe 1 nicht mit Aufwand noch rückwärts zu drehen.In addition, there are two blocking positions for this mixing device (see 3f and 3g ). In the blocking positions of the hot water circuit 21 and the cold water circuit 22 are separated. This allows one to finish a mixing process by turning the valve control disk 1 to one of the two shut-off positions. In both cases, the hot water flows 100% over the bypass section B1 and the cold water flows 100% over the bypass section B2. Since the shut-off adjustment is possible in two different directions, it is not necessary at the end of a mixing process, the valve control disk 1 with effort and still to rotate backwards.

FIG 4 zeigt ein Verwendungsbeispiel einer derartigen Mischvorrichtung in dem in FIG 1 dargestellten Mikroreaktionssystem. Dabei werden zwei Mischvorrichtungen 4,5 anstelle der sechs Ventile in das in FIG 1 dargestellte Mikroreaktionssystem so eingesetzt, dass die erste Mischvorrichtung 4 als Vorlaufventil und die zweite Mischvorrichtung 5 als Rücklaufventil an einen Mischungsweg 13 angeschlossen werden. Die Ventilsitzscheibe 2 des Vorlaufventils 4 ist in FIG 4a dargestellt, die Ventilsitzscheibe 2 des Rücklaufventils 5 ist in FIG 4b dargestellt. In FIG 4c wird schematisch dargestellt, dass die Mischvorrichtung im Mikroreaktionssystem an zwei Wasserkreisläufe 21,22 angeschlossen ist. Wegen der seitlichen Ansicht der Mischvorrichtung sind in FIG 4c nur die Öffnungsgruppe 11 der Ventilsitzscheiben 2,3 und die Vertiefungen der Ventilregelscheibe 1 für Warmwasser jeweils für das Vorlaufventil 4 und Rücklaufventil 5 dargestellt. Die dritten Öffnungen vw2,vk2 des Vorlaufventils 4 werden jeweils als Zulauföffnung der Bypassstrecken B1,B2 und die dritten Öffnung rw2,rk2 des Rücklaufventils 5 als Ablauföffnung der Bypassstrecken B1,B2 miteinander verbunden. FIG. 4 shows a usage example of such a mixing device in the in FIG. 1 shown microreaction system. In this case, two mixing devices 4.5 instead of the six valves in the in FIG. 1 shown microreaction system used so that the first mixing device 4 are connected as a flow valve and the second mixing device 5 as a return valve to a mixing path 13. The valve seat disc 2 of the flow valve 4 is in FIG. 4a shown, the valve seat disc 2 of the return valve 5 is in 4b shown. In 4c schematically shows that the mixing device in the microreaction system is connected to two water circuits 21,22. Because of the lateral view of the mixing device are in 4c only the opening group 11 of the valve seat discs 2.3 and the wells of the valve control disk 1 for hot water respectively for the flow valve 4 and return valve 5 are shown. The third openings vw2, vk2 of the flow valve 4 are respectively as an inlet opening of the bypass lines B1, B2 and the third opening rw2, rk2 of the return valve 5 as drain opening of the bypass lines B1, B2 connected to each other.

Das Warmwasser und das Kaltwasser werden den ersten Öffnungen vw1,vw2 des Vorlaufventils 4 zugeführt und fließen dann jeweils über die ersten Vertiefungen vwn1,vkn1 durch die zweiten Öffnungen vma,vmb in den Mischungsweg 13 einerseits bzw. über die dritten Öffnungen vw2,vk2 des Vorlaufventils 4 in die Bypassstrecke B1,B2 andererseits. Das gemischte Wasser wird über die zweiten Öffnungen rma,rmb, die ersten Vertiefungen rwn1,rkn1 und die dritten Öffnungen rw1,rk1 des Rücklaufventils 5 abgeführt. Zudem fließen das Warmwasser und das Kaltwasser jeweils durch die Bypassstrecke B1,B2 in die dritten Öffnungen und dann über die zweiten Vertiefungen rwn2, rkn2 und die ersten Öffnungen rw1,rk1 des Rücklaufsventils 5 heraus.The hot water and the cold water are supplied to the first openings vw1, vw2 of the flow valve 4 and then flow respectively via the first recesses vwn1, vkn1 through the second openings vma, vmb into the mixing path 13 on the one hand or via the third openings vw2, vk2 of the flow valve 4 in the bypass line B1, B2 on the other. The mixed water is discharged via the second openings rma, rmb, the first recesses rwn1, rkn1 and the third openings rw1, rk1 of the return valve 5. In addition, the hot water and the cold water each flow through the bypass line B1, B2 into the third openings and then out via the second recesses rwn2, rkn2 and the first openings rw1, rk1 of the return valve 5.

Die Kombination von zwei solchen Mischvorrichtungen in Verbindung mit der Temperieraufgabe im Mikroreaktionssystem lässt die Vorteile einer solchen Mischvorrichtung deutlich werden. Mit diesen Mischvorrichtungen ist es möglich zwei getrennte Wasserkreisläufe zu mischen und im gleichen Verhältnis wieder aufzuteilen.The combination of two such mixing devices in connection with the tempering task in the microreaction system reveals the advantages of such a mixing device. With these mixing devices, it is possible to mix two separate water circuits and to divide them in the same ratio again.

In FIG 5a wird eine Seitenansicht von einem Querschnitt einer Ventilregelscheibe 1 gezeigt, wobei diese Ventilregelscheibe 1 jeweils beiderseitig mit wannenförmigen Vertiefungen versehen ist. FIG 5b zeigt die Vorderseite VS1 dieser Ventilregelscheibe 1, wobei zwei erste Vertiefungen vwn1,vkn1 und zwei zweite Vertiefungen vwn2,vkn2 dargestellt sind. FIG 5b zeigt die Rückseite RS1 dieser Ventilregelscheibe 1, wobei zwei erste Vertiefungen rwn1,rkn1 und zwei zweite Vertiefungen rwn2,rkn2 dargestellt sind. Aus diesem Querschnitt ist zu erkennen, dass je zwei der zweiten Vertiefungen vwn2 und rwn2 bzw. vkn2 und rkn2, die jeweils auf der Vorderseite VS1 (FIG 5b) und der Rückseite RS1 (FIG 5c) der Ventilregelscheibe 1 angeordnet sind, durch einen Kanal 6 verbunden werden, um Wasser zwischen den zweiten Vertiefungen vwn2 und rwn2 bzw. zwischen den zweiten Vertiefungen vkn2 und rkn2 durchlassen zu können. Die Vorderseite VS1 der Ventilregelscheibe 1 kann entsprechend der Ventilregelscheibe 1 des in FIG 4 gezeigten Vorlaufventils 4 verwendet werden. Die Rückseite RS1 der Ventilregelscheibe 1 kann entsprechend der Ventilregelscheibe 1 des in FIG 4 gezeigten Rücklaufventils 5 verwendet werden.In FIG. 5a is a side view of a cross section of a valve control disk 1 is shown, said valve control disk 1 is provided on both sides with trough-shaped depressions. FIG. 5b shows the front VS1 this valve control disk 1, wherein two first wells vwn1, vkn1 and two second wells vwn2, vkn2 are shown. FIG. 5b shows the back RS1 of this valve control disk 1, wherein two first recesses rwn1, rkn1 and two second recesses rwn2, rkn2 are shown. It can be seen from this cross-section that two of the second recesses vwn2 and rwn2 or vkn2 and rkn2, each on the front side VS1 (FIG. FIG. 5b ) and the back RS1 ( FIG. 5c ) of the valve control disk 1 are arranged, are connected by a channel 6 to water between the second wells vwn2 and rwn2 or to let pass between the second wells vkn2 and rkn2. The front side VS1 of the valve control disk 1 can corresponding to the valve control disk 1 of the in FIG. 4 shown flow valve 4 are used. The rear side RS1 of the valve control disk 1 can correspond to the valve control disk 1 of the in FIG. 4 shown return valve 5 can be used.

Eine derartige Ventilregelscheibe 1 kann mit zwei Ventilsitzscheiben, die gleich wie die in der FIG 2 gezeigten Ventilsitzscheiben 2,3 ausgestaltet sind, zusammen als eine Mischvorrichtung aufgebaut, wobei die drei Ventilscheiben mit einem bestimmten Anpressdruck parallel zueinander gelegt werden. Die Ventilregelscheibe 1 wird zwischen den zwei Ventilsitzscheiben 2,3 parallel angeordnet und kann relativ zu den äußeren zwei Ventilsitzscheiben 2,3 gedreht werden. Die Ventilsitzscheiben 2,3 werden unbeweglich gehaltert. Dabei wird die Vorderseite der Ventilregelscheibe 1 parallel zur Ventilsitzscheibe 2 gelegt, während die Rückseite parallel zur Ventilsitzscheibe 3 gelegt wird.Such a valve control disk 1 can with two valve seat disks, which are the same as those in the FIG. 2 shown valve seat discs 2.3 are configured, constructed together as a mixing device, wherein the three valve discs are placed with a certain contact pressure parallel to each other. The valve control disk 1 is arranged in parallel between the two valve seat disks 2, 3 and can be rotated relative to the outer two valve seat disks 2, 3. The valve seat disks 2, 3 are held immovably. In this case, the front of the valve control disk 1 is placed parallel to the valve seat disc 2, while the back is placed parallel to the valve seat disc 3.

FIG 6 zeigt ein Verwendungsbeispiel dieser Mischvorrichtung in einem Mikroreaktionssystem. Dabei kann diese Mischvorrichtung so eingesetzt werden, dass ein Mischungsweg 13 zum Temperieren eines Reaktors 7 mittels der zwei Ventilsitzscheiben 2,3 erstellt wird, wobei im Vergleich mit der FIG 4 die erste Ventilsitzscheibe 2 und die linke Hälfte der Ventilregelscheibe 1 als das Vorlaufventil 4 und die zweite Ventilsitzscheibe 3 und die rechte Hälfte der Ventilregelscheibe 1 als das Rücklaufventil 5 verwendet werden können. D.h., der Mischungsweg 13 und die Bypassstrecke B1,B2 können ausschließlich durch diese Mischvorrichtung realisiert werden, statt die zwei Mischungsvorrichtungen in der FIG 4 zu verwenden. Die Bypassstrecke B2 ist wegen der Seitenansicht der Mischvorrichtung in FIG 6 nicht gezeigt. Je nach Stellungen der Ventilregelscheibe 1 zu den beiden Ventilsitzscheiben 2,3 werden das Warmwasser und das Kaltwasser in einem bestimmten Verhältnis in den Mischungsweg 13 bzw. die Bypassstrecke B1, B2 geleitet. FIG. 6 shows a usage example of this mixing device in a microreaction system. In this case, this mixing device can be used so that a mixing path 13 is created for the temperature control of a reactor 7 by means of the two valve seat discs 2.3, wherein in comparison with the FIG. 4 the first valve seat disk 2 and the left half of the valve control disk 1 can be used as the flow valve 4 and the second valve seat disk 3 and the right half of the valve control disk 1 as the return valve 5. That is, the mixing path 13 and the bypass path B1, B2 can be realized only by this mixing device, instead of the two mixing devices in the FIG. 4 to use. The bypass line B2 is because of the side view of the mixing device in FIG. 6 Not shown. Depending on the positions of the valve control disk 1 to the two valve seat disks 2,3, the hot water and the cold water in a certain ratio in the mixing path 13 and the bypass line B1, B2 passed.

Das Warmwasser und das Kaltwasser werden jeweils den ersten Öffnungen vw1,vk1 und den dritten Öffnungen vw2,vk2 der ersten Ventilsitzscheibe 2 zugeführt. Das zugeführte Warmwasser und das zugeführte Kaltwasser fließen jeweils einerseits über die ersten Vertiefungen vwn1,vkn1 der Ventilregelscheibe 1 von den zweiten Öffnungen vma,vmb der ersten Ventilsitzscheibe 2 aus in den Mischungsweg 13, und andererseits über die zweiten Vertiefungen vwn2,vkn2 und den Kanal 6 in die zweiten Vertiefungen rwn2,rkn2 der Ventilregelscheibe 1 und dann von den ersten Öffnungen rw1,rk1 und den dritten Öffnungen rw2,rk2 der zweiten Ventilsitzscheibe 3 aus in die Kreisläufe 21,22.The hot water and the cold water are respectively supplied to the first openings vw1, vk1 and the third openings vw2, vk2 of the first valve seat disc 2. The supplied hot water and the supplied cold water flow on the one hand via the first wells vwn1, vkn1 the valve control disk 1 from the second openings vma, vmb of the first valve seat disc 2 in the mixing path 13, and on the other hand via the second wells vwn2, vkn2 and the channel. 6 into the second recesses rwn2, rkn2 of the valve control disk 1 and then from the first openings rw1, rk1 and the third openings rw2, rk2 of the second valve seat disk 3 into the circuits 21, 22.

Das Warmwasser und das Kaltwasser werden auf dem Mischungsweg 13 gemischt, um den Reaktor 7 zu temperierten. Das gemischte Wasser wird jeweils durch die zweiten Öffnungen rma,rmb in die zweite Ventilsitzscheibe 3 eingeführt und über die ersten Vertiefungen rwn1,rkn1 der Ventilregelscheibe 1 durch die ersten Öffnungen rw1,rk1 der zweiten Ventilsitzscheibe 3 abgeführt. Ähnlich wie die in FIG 4 dargestellte Mischvorrichtung sind bspw. die Durchflüsse vom Warmwasser in den Mischungsweg 13 und in die Bypassstrecke B1 je nach den Querschnitten, die jeweils durch Überlappung der ersten Öffnung vw1 mit der ersten Vertiefung vwn1 und der zweiten Vertiefung vwn2 ausgebildet sind, zu bestimmen. Dementsprechend, sind die Durchflüsse vom Kaltwasser in den Mischungsweg 13 und in die Bypassstrecke B2 je nach den Querschnitten, die jeweils durch Überlappung der ersten Öffnung vk1 mit der ersten Vertiefung vkn1 und der zweiten Vertiefung vkn2 ausgebildet sind, zu bestimmen.The hot water and the cold water are mixed on the mixing path 13 in order to temper the reactor 7. The mixed water is respectively introduced through the second openings rma, rmb into the second valve seat disc 3 and discharged via the first depressions rwn1, rkn1 of the valve control disk 1 through the first openings rw1, rk1 of the second valve seat disk 3. Similar to the in FIG. 4 For example, the flow of hot water into the mixing path 13 and into the bypass line B1 depending on the cross sections, which are each formed by overlapping the first opening vw1 with the first recess vwn1 and the second recess vwn2 to determine. Accordingly, the flows from the cold water into the mixing path 13 and into the bypass section B2 are to be determined depending on the cross sections which are respectively formed by overlapping the first opening vk1 with the first recess vkn1 and the second recess vkn2.

Wie in FIG 3 dargestellt, gibt es für diese Mischvorrichtung ebenfalls zwei Absperrstellungen. Wird die Ventilregelscheibe 1 zu einer der beiden Absperrpositionen gedreht, kann die Mischung vom Warmwasser und Kaltwasser im Mischungsweg 13 durch diese Mischvorrichtung getrennt werden. In diesem Fall, fließt das Warmwasser zu 100% durch die Bypassstrecke B1 und fließt das Kaltwasser zu 100% durch die Bypassstrecke B2. Da zwei Absperreinstellungen bei der Mischvorrichtung vorhanden sind, braucht man zum Trennen der Mischung die Ventilregelscheibe 1 nicht unbedingt und u.U. mit Aufwand noch rückwärts zu einer bestimmten Absperrstellung zu drehen.As in FIG. 3 illustrated, there are also two shut-off positions for this mixing device. If the valve control disk 1 is rotated to one of the two shut-off positions, the mixture of hot water and cold water in the mixing path 13 can be separated by this mixing device. In this case, the hot water flows 100% through the bypass section B1 and flows the cold water to 100% through the bypass line B2. There two shut-off in the mixing device are present, you need to disconnect the mixture, the valve control disc 1 is not necessarily and possibly with effort still backwards to a certain shut-off position to turn.

Claims (6)

Mischvorrichtung zur Mischung von Substanzen, insbesondere Flüssigkeiten oder Gasen mit verschiedenen Temperaturen, mit einer beweglichen, einstellbaren Ventilregelscheibe (1) und mindestens einer fest stehenden Ventilsitzscheibe (2), wobei - die Ventilsitzscheibe (2) zumindest zwei Öffnungsgruppen (11,12) die jeweils aus mindestens drei durchgehenden Öffnungen (ma,w1,w2 und mb,w2,k2) bestehen, aufweist, - eine erste Öffnung (w1,k1) als Zulauföffnung oder Ablauföffnung für eine Substanz, eine zweite Öffnung (ma,mb) zur Verbindung mit einem Mischungsweg (13) für die Substanzen und eine dritte Öffnung (w2,k2) zur Überbrückung des Mischungswegs (13) vorgesehen sind, - für jede Öffnungsgruppe (11,12) die Ventilregelscheibe (1) zumindest einseitig mit einer ersten Vertiefung (wn1,kn1) und einer zweiten Vertiefung (wn2,kn2) jeweils zur Bildung eines Durchlasses für Substanzen zwischen den Öffnungen (ma,w1,w2 und mb,w2,k2) versehen ist, - die Ventilregelscheibe (1) parallel zu der Ventilsitzscheibe (2) so angeordnet ist, dass bei jeder Öffnungsgruppe (11,12) über die erste Vertiefung (wn1,kn1) ein Durchfluss zwischen der ersten Öffnung (w1,k1) und der zweiten Öffnung (ma,mb) realisierbar ist und über die zweite Vertiefung (wn2,kn2) ein Durchfluss zwischen der ersten Öffnung (w1,k1) und der dritten Öffnung (w2,k2) realisierbar ist, - die Ventilregelscheibe (1) zu der Ventilsitzscheibe (2) zur Steuerung der Mischung derart einstellbar ist, dass die erste Öffnung (w1,k1) jeder Öffnungsgruppe (11,12) jeweils von der ersten (wn1,kn1) und zweiten Vertiefungen (wn2,kn2) derart überlagert werden, dass die gesamte, überlagerte Fläche der ersten Öffnung (w1,k1) konstant bleibt, - die Summe der jeweils durch die ersten Vertiefungen (wn1,kn1) überlagerten Flächen der ersten Öffnungen (w1,k1) der zwei Öffnungsgruppen (11,12) konstant bleibt, und - die Summe der jeweils durch die zweiten Vertiefungen (wn2,kn2) überlagerten Flächen der ersten Öffnungen (w1,k1) der zwei Öffnungsgruppen (11,12) konstant bleibt. Mixing device for mixing substances, in particular liquids or gases with different temperatures, with a movable, adjustable valve control disk (1) and at least one fixed valve seat disk (2), wherein - The valve seat disc (2) at least two opening groups (11,12) each consisting of at least three through openings (ma, w1, w2 and mb, w2, k2) consists, a first opening (w1, k1) as a feed opening or discharge opening for a substance, a second opening (ma, mb) for connection to a mixing path (13) for the substances and a third opening (w2, k2) for bridging the mixing path ( 13) are provided, - For each opening group (11,12) the valve control disc (1) at least on one side with a first recess (wn1, kn1) and a second recess (wn2, kn2) each to form a passage for substances between the openings (ma, w1, w2 and mb, w2, k2), - The valve control disc (1) is arranged parallel to the valve seat disc (2) so that at each opening group (11,12) via the first recess (wn1, kn1) a flow between the first opening (w1, k1) and the second opening (ma, mb) can be realized and via the second recess (wn2, kn2) a flow between the first opening (w1, k1) and the third opening (w2, k2) can be realized, - The valve control disk (1) to the valve seat disc (2) for controlling the mixture is adjustable such that the first opening (w1, k1) of each opening group (11,12) respectively from the first (wn1, kn1) and second recesses (wn2 , kn2) are superimposed in such a way that the entire, superposed surface of the first opening (w1, k1) remains constant, the sum of the areas of the first openings (w1, k1) of the two opening groups (11, 12) superimposed in each case by the first depressions (wn1, kn1) remains constant, and - The sum of each of the second recesses (wn2, kn2) superimposed surfaces of the first openings (w1, k1) of the two groups of openings (11,12) remains constant. Mischvorrichtung nach Anspruch 1, wobei - die Mischvorrichtung eine Ventilregelscheibe (1) und zwei Ventilsitzscheiben (2,3) aufweist, - die Ventilregelscheibe (1) zwischen den zwei Ventilsitzscheiben (2,3) parallel angeordnet ist, - die Ventilregelscheibe (1) jeweils beiderseitig mit einer ersten Vertiefung (vwn1,vkn1 und rwn1,rkn1) und einer zweiten Vertiefung (vwn2,vkn2 und rwn2,rkn2) zur Bildung eines Durchlasses für jede Öffnungsgruppe (11,12) der zwei Ventilsitzscheiben (2,3) versehen ist und - je zwei der zweiten Vertiefungen (vwn2,rwn2 und vkn2,rkn2), die jeweils auf den beiden Seiten der Ventilregelscheibe (1) angeordnet sind, durch einen Kanal (6) zur Bildung eines Durchflusses zwischen den zwei Ventilsitzscheiben (2,3) miteinander verbunden sind. A mixing device according to claim 1, wherein the mixing device has a valve control disk (1) and two valve seat disks (2, 3), the valve control disk (1) is arranged in parallel between the two valve seat disks (2, 3), - The valve control disc (1) each on both sides with a first recess (vwn1, vkn1 and rwn1, rkn1) and a second recess (vwn2, vkn2 and rwn2, rkn2) to form a passage for each opening group (11,12) of the two valve seat panes ( 2,3) is provided and - Two of the second recesses (vwn2, rwn2 and vkn2, rkn2), which are respectively arranged on the two sides of the valve control disc (1), through a channel (6) to form a flow between the two valve seat discs (2,3) with each other are connected. Mischvorrichtung nach Anspruch 2, wobei - die zwei Ventilsitzscheiben (2,3) identisch ausgestaltet sind und - die ersten Vertiefungen und die zweiten Vertiefungen (vwn1,vkn1,vwn2,vkn2 und rwn1,rkn1,rwn2,rkn2) auf den beiden Seiten der Ventilregelscheibe (1) symmetrisch ausgestaltet sind. Mixing device according to claim 2, wherein - The two valve seat discs (2,3) are designed identically and - The first wells and the second wells (vwn1, vkn1, vwn2, vkn2 and rwn1, rkn1, rwn2, rkn2) on the two sides of the valve control disk (1) are designed symmetrically. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei - die Mischvorrichtung zwei Sperrstellungen aufweist und - bei jeder Sperrstellung der Durchlass der Substanzen an der Mischvorrichtung den Mischungsweg (13) überbrückt. Mixing device according to one of claims 1 to 3, wherein - The mixing device has two blocking positions and - At each blocking position, the passage of the substances at the mixing device bypasses the mixing path (13). Verwendung einer Mischvorrichtung nach Anspruch 1, wobei - zur Erstellung eines Mischungswegs (13) zwei Mischvorrichtungen so eingesetzt werden, dass eine erste Mischvorrichtung (4) als Eingang des Mischungswegs (13) und eine zweite Mischvorrichtung (5) als Ausgang des Mischungswegs (13) vorgesehen werden, - die zweiten Öffnungen (ma,mb) der ersten Mischvorrichtung (4) jeweils als Zulauföffnung für eine Substanz und die zweiten Öffnungen (ma,mb) der zweiten Mischvorrichtung (5) jeweils als Ablauföffnung für eine Substanz vorgesehen werden und - die dritten Öffnungen (vw2,vk2) der ersten Mischvorrichtung (4) jeweils mit den entsprechenden dritten Öffnungen (rw2,rk2) der zweiten Mischvorrichtung (5) zur Überbrückung des Mischungswegs (13) verbunden werden. Use of a mixing device according to claim 1, wherein - To create a mixing path (13) two mixing devices are used so that a first mixing device (4) as an input of the mixing path (13) and a second Mixing device (5) are provided as an output of the mixing path (13), - The second openings (ma, mb) of the first mixing device (4) each as an inlet opening for a substance and the second openings (ma, mb) of the second mixing device (5) are each provided as a drain opening for a substance and - The third openings (vw2, vk2) of the first mixing device (4) are each connected to the corresponding third openings (rw2, rk2) of the second mixing device (5) for bridging the mixing path (13). Verwendung einer Mischvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei - diese Mischvorrichtung zur Erstellung eines Mischungswegs (13) so eingesetzt wird, dass die erste Ventilsitzscheibe (2) als Eingang des Mischungswegs (13) und die zweite Ventilsitzscheibe (3) als Ausgang des Mischungswegs (13) vorgesehen werden, - jede erste Öffnung (vw1,vk1) und jede dritte Öffnung (vw2,vk2) der ersten Ventilsitzscheibe (2) jeweils als Zulaufsöffnung für eine Substanz vorgesehen werden, - die zweiten Öffnungen (vma,vmb) der ersten Ventilsitzscheibe (2) jeweils als Zulauföffnung für eine Substanz und die zweiten Öffnungen (rma,rmb) der zweiten Ventilsitzscheibe (3) jeweils als Ablauföffnung für eine Substanz vorgesehen werden und - jede erste Öffnung (rw1,rk1) und jede dritte Öffnung (rw2,rk2) der zweiten Ventilsitzscheibe (3) jeweils als Ablaufsöffnung für eine Substanz vorgesehen werden. Use of a mixing device according to claim 2 or 3, wherein - This mixing device for creating a mixing path (13) is used so that the first valve seat disc (2) as the input of the mixing path (13) and the second valve seat disc (3) are provided as the output of the mixing path (13), each first opening (vw1, vk1) and each third opening (vw2, vk2) of the first valve seat disc (2) are each provided as a feed opening for a substance, - The second openings (vma, vmb) of the first valve seat disc (2) respectively as an inlet opening for a substance and the second openings (rma, rmb) of the second valve seat disc (3) are each provided as a drain opening for a substance and - Each first opening (rw1, rk1) and each third opening (rw2, rk2) of the second valve seat disc (3) are each provided as a discharge opening for a substance.
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