NL1008622C2

NL1008622C2 - Mixing apparatus with agitator comprising impeller and variable cross section impeller cage

Info

Publication number: NL1008622C2
Application number: NL1008622A
Authority: NL
Inventors: Arie Gerardus De Vlaam
Original assignee: Marfil Machinery B V
Priority date: 1998-03-17
Filing date: 1998-03-17
Publication date: 1999-09-27

Abstract

Rods (6) with left and right-hand screw threading (9) couple the cage half sections (19) to the control mechanism for altering cage cross-sectional area. A mixing apparatus comprises an agitator (3) rotatably mounted on a shaft (2) and consisting of an impeller (4) and an impeller cage, the cross-sectional area of the cage being adjustable by moving the two cage half sections. Coupling means are provided between the cage half sections and the control mechanism for moving them, comprising at least two parallel rods extending parallel to the shaft, each rod being provided with left and right-hand screw threading. An Independent claim is also included for a method of mixing two or more substances using this apparatus, where the cross-sectional area of the cage is variable whilst maintaining a constant distance between the agitator and two cage half sections.

Description

MENGINRICHTING EN MENGWERKWIJZEMIXER AND MIXING METHOD

De uitvinding betreft in hoofdzaak een mengin-richting omvattende een om een as gelagerd roerwerk dat voorzien is van een roerelement en een roerkooi volgens de aanhef van conclusie 1.The invention mainly relates to a mixing device comprising an agitator mounted on an axis and provided with a stirring element and a stirring cage according to the preamble of claim 1.

5 Een dergelijke menginrichting is bekend uit USSuch a mixing device is known from US

2,500,394 .2,500,394.

Het mengen is een procesbewerking met als doel stoffen in hun respectievelijke fasen (vast, vloeibaar of gasvormig) te homogeniseren, suspenderen, dispergeren, 10 emulgeren en/of de warmte-, dan wel de stofoverdracht te bevorderen.Mixing is a process operation with the aim of homogenizing, suspending, dispersing, emulsifying and / or promoting heat or substance transfer in their respective phases (solid, liquid or gaseous).

Ten minste één parameter in het mengproces wordt bepaald door de roerkooi en meer in het bijzonder door de doortocht van de roerkooi. Onder de "doortocht" 15 wordt in de onderhavige beschrijving de som van de oppervlakken van de gaten van de roerkooi verstaan.At least one parameter in the mixing process is determined by the stirring cage and more particularly by the stirring cage passage. In the present description, "passage" 15 is the sum of the areas of the holes of the stirrer cage.

Een bekende menginrichting is voorzien van een roerkooi welke een doortocht heeft die slechts ideaal geschikt voor slechts één mengstap van het mengproces.A known mixing device is provided with a stirring cage which has a passage which is only ideally suited for only one mixing step of the mixing process.

20 In het algemeen wordt bij mengprocessen een roerkooi met een geschikte doortocht zodanig gekozen, welke doortocht een gemiddelde efficiëntie bezit voor het volledige mengproces. Bij andere bekende mengprocessen wordt een eerste roerkooi vervangen door een tweede 25 roerkooi met een andere doortocht, welke een doortocht is die voor de mengstap van het proces beter geschikt is.In general, in mixing processes, a stirrer with a suitable passage is selected such that the passage has an average efficiency for the entire mixing process. In other known mixing processes, a first stirring cage is replaced by a second stirring cage with a different passage, which is a passage more suitable for the mixing step of the process.

De uitvinding beoogt een vereenvoudigde menginrichting te verschaffen, die onafhankelijk van een meng-houder werkzaam is en waarbij het roerelement centraal 30 blijft op een gelijke afstand van de beide roerkooihelf-ten gedurende het volledige mengproces.The object of the invention is to provide a simplified mixing device, which operates independently of a mixing container and in which the stirring element remains central at an equal distance from the two stirring halves during the entire mixing process.

Dit doel wordt bereikt door een menginrichting volgens conclusie 1.This object is achieved by a mixing device according to claim 1.

1008622 21008622 2

Aldus kan de doortocht in functie van het gewenste mengresultaat voor elke mengprocesstap worden afgesteld. Het gebruik van een menginrichting volgens de uitvinding verschaft aldus een betere beheersing van het 5 mengproces. De omvang van de doortocht bepaalt mede de op de te mengen stoffen overgebrachte wrijvingskrachten. Er is aldus ten minste één parameter meer beheersbaar in het mengproces onder de tussenkomst van een menginrichting volgens de onderhavige uitvinding in vergelijking met de 10 bekende menginrichtingen met een vaste doortocht.The passage can thus be adjusted in function of the desired mixing result for each mixing process step. The use of a mixing device according to the invention thus provides a better control of the mixing process. The size of the passage partly determines the frictional forces transferred to the substances to be mixed. Thus, at least one parameter is more controllable in the mixing process through the intervention of a mixer of the present invention compared to the prior art fixed flow mixers.

In het algemeen is een roerkooi voorzien van een door gaten bepaalde ingang en uitgang voor de te mengen stoffen. De doortocht is dan gevormd door een som van de oppervlakken van de gaten van de ingang en de 15 uitgang. Een menginrichting volgens de uitvinding is bij voorkeur gekarakteriseerd doordat de doortocht van de uitgang variabel is. Hierdoor kan, mede door een geschikte vorm van de uitgangsgaten snel het oppervlak van de gaten gewijzigd worden.Generally, a stirring cage is provided with a hole-defined entrance and exit for the materials to be mixed. The passage is then formed by a sum of the areas of the holes of the entrance and the exit. A mixing device according to the invention is preferably characterized in that the passage of the outlet is variable. The surface of the holes can hereby quickly be changed, partly due to a suitable shape of the exit holes.

20 De uitvinding heeft eveneens betrekking op een werkwijze voor het mengen van ten minste twee stoffen middels een om een as gelagerd roerwerk dat in hoofdzaak bestaat uit een roerelement en een roerkooi.The invention also relates to a method for mixing at least two substances by means of a shaft-mounted stirrer consisting essentially of a stirring element and a stirring cage.

Dergelijke werkwijzen zijn bekend.Such methods are known.

25 Een nadeel van deze bekende werkwijzen is dat telkens het roerwerk uit een houder van de te mengen stoffen moet worden gebracht opdat een andere roerkooi kan worden aangebracht met een aangepaste doortocht wanneer deze laatste doortocht van de roerkooi niet 30 ideaal is voor de volgende mengstap in het mengproces.A drawback of these known methods is that each time the agitator has to be brought out of a container of the substances to be mixed, so that another stirrer can be fitted with an adapted passage when this last passage of the stirrer is not ideal for the next mixing step in the mixing process.

De uitvinding beoogt een werkwijze te verschaffen welke deze nadelige stap niet vereist en verschaft daartoe een werkwijze volgens conclusie 9.The object of the invention is to provide a method which does not require this disadvantageous step and to that end provides a method according to claim 9.

De toepassing van een dergelijke werkwijze 35 resulteert in een continu mengproces waarbij naast alle bekende parameters een bijkomende parameter, namelijk de doortocht van de roerkooi, beheersbaar is.The use of such a method 35 results in a continuous mixing process in which an additional parameter, namely the passage of the stirrer cage, is controllable in addition to all known parameters.

1 008622 31 008622 3

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de hieronder weergegeven beschrijving met verwijzing naar de bij gevoegde tekening, waarin tonen: figuur 1 een perspectivisch aanzicht van een 5 voorkeursuitvoeringsvorm van een menginrichting volgens de uitvinding; figuur 2 een vertikaal dwarsdoorsnedeaanzicht van een voorkeursuitvoeringsvorm van een roerwerk volgens de uitvinding; en 10 figuur 3 een perspectivisch aanzicht van een voorkeursuitvoeringsvorm van een roerkooi van de in de figuur 1 weergegeven menginrichting.The invention is elucidated on the basis of the description shown below with reference to the appended drawing, in which: figure 1 shows a perspective view of a preferred embodiment of a mixing device according to the invention; figure 2 shows a vertical cross-sectional view of a preferred embodiment of a stirrer according to the invention; and figure 3 shows a perspective view of a preferred embodiment of a stirring cage of the mixing device shown in figure 1.

De menginrichting 1 omvat een om een as 2 gelagerd roerwerk 3, dat in hoofdzaak bestaat uit als een 15 turbine ingericht roerelement 4 en een roerkooi 5. Het spreekt voor zich dat andere roerelementen eveneens mogelijk zijn.The mixing device 1 comprises an agitator 3 mounted on an axis 2, which mainly consists of agitator element 4 arranged as a turbine and an agitator cage 5. It goes without saying that other agitator elements are also possible.

De doortocht van de roerkooi 5 is via koppel-middelen uit twee stangen 6 via planeetwielen 7 en een 2 0 zonnewiel 20 met een door een motor 8 gevormd beheers-middel beheersbaar. De stangen 6 zijn voorzien van schroefdraad 9 welke via (vier) koppelstukken 10 de onderlinge afstand van de kooihelften 19 instelt en aldus de doortocht van de roerkooi 5 bepaalt.The passage of the stirrer cage 5 is controllable via coupling means from two rods 6 via planet wheels 7 and a sun wheel 20 with a control means formed by a motor 8. The rods 6 are provided with screw thread 9 which adjusts the distance between the cage halves 19 via (four) coupling pieces 10 and thus determines the passage of the stirrer cage 5.

25 Verder omvat het roerwerk 3 een behuizing 11 waarin eveneens een aandrijving 12 voor de as 2 is opgenomen .The agitator 3 further comprises a housing 11 in which a drive 12 for the shaft 2 is also included.

De menginrichting 1 omvat eveneens een in de hoogte volgens pijl 24 verplaatsbare en zwenkbare arm 13 30 waarmee de positie van de menginrichting 1 wordt ingesteld, een handvat 14 en wielen 16 voorziene houder 15, die op een als een weegplatform 17 uitgeruste bodem is aangebracht.The mixing device 1 also comprises a height 13 movable and pivotable arm 13, with which the position of the mixing device 1 is adjusted, with a handle 14 and wheels 16 provided on a base equipped as a weighing platform 17.

Bij voorkeur omvat de houder 15 eveneens een 35 positie bepalende steunarmvoorziening 18.Preferably, the holder 15 also comprises a position-determining support arm provision 18.

Een geautomatiseerd mengproces kan middels de menginrichting 1 uitgevoerd worden, waarbij de procesge- 1008622 4 gevens via een computer en aangepaste besturingen worden overgebracht.An automated mixing process can be carried out by means of the mixer 1, the process data being transferred via a computer and adapted controls.

De motor 8 is onafhankelijk van de aandrijving 12 van het roerwerk 3 werkzaam.The motor 8 operates independently of the drive 12 of the agitator 3.

5 De roerkooi 5 omvat bij voorkeur twee roerkooi- helften 19 met een complementaire vertanding 23 waartussen een uitgang 22 is bepaald. De gaten 21 vormen de ingang van de roerkooi 5.The stirrer cage 5 preferably comprises two stirrer halves 19 with complementary teeth 23 between which an output 22 is defined. The holes 21 form the entrance to the stirrer cage 5.

Door een rotatiebeweging van de stangen 6 10 volgens pijlen 25 zullen via de schroefdraad 9 uit de links- en rechtdraaiende schroefdraaddelen 9a en 9b via de koppelstukken 10 van de roerkooi 5 de roerwerkhelften 19 volgens pijlen 26 naar elkaar toe worden verplaatst waardoor de doortocht verkleind wordt, welke doortocht 15 beter geschikt zal zijn voor de volgende mengstap in het mengproces. De punt-streep pijlen 27 geven de stroomrichting van de te mengen stoffen weer wanneer het roerele-ment 4 werkzaam is, namelijk langs gaten 21 via het roerelement 4 naar de uitgang 22.By a rotational movement of the rods 6 according to arrows 25, the screw halves 19 of the stirrer cage 5 will be moved towards each other according to arrows 26 via the screw thread 9 from the left and right-hand threaded thread parts 9a and 9b, so that the passage is reduced. , which passage 15 will be more suitable for the next mixing step in the mixing process. The dashed arrows 27 indicate the flow direction of the materials to be mixed when the stirring element 4 is active, namely along holes 21 via the stirring element 4 to the outlet 22.

20 Een mengwerkwijze volgens de onderhavige uit vinding middels een roerkooi 5 maakt een continu, ononderbroken mengproces mogelijk met een beheersing van de doortocht van de roerkooi. In het algemeen zal een variatie in de doortocht slechts noodzakelijk zijn op bepaalde 25 tijdstippen, welke tijdstippen bij voorkeur via een programmatiesysteem worden overgebracht naar de mengin-richting 1.A mixing method according to the present invention by means of a stirring cage 5 enables a continuous, uninterrupted mixing process with control of the stirring cage passage. In general, a variation in the passage will only be necessary at certain times, which times are preferably transferred to the mixer 1 via a programming system.

! 1008622! 1008622

Claims

Mixing device comprising an agitator-mounted agitator consisting of a stirring element and a stirring cage, wherein the passage of the stirring cage is variable and wherein the stirring cage comprises two stirring cage halves bounding the passage and a control means for controlling the passage of the stirring cage characterized in that coupling means are provided between the stirrer halves and the control means, which coupling means comprise at least two parallel rods extending parallel to the shaft, which rods are provided with a screw thread with a left and right-hand screw thread part.

2. Device as claimed in claim 1, characterized in that the passage is limited by a shape and size corresponding to mutually matching teeth.

3. Device as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the rods are coupled with planet wheels to a sun wheel, which sun wheel is driven by the control means.

4. Method for mixing at least two substances by means of a mixing device according to any one of the preceding claims 1-3, characterized in that during the operation of the mixing device the passage of the stirring cage is changed, the distances between the stirring element and both stirrer halves remain the same. 1 008622