AT526247A4 - Device for mixing two substances - Google Patents

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AT526247A4 ATA50920/2022A AT509202022A AT526247A4 AT 526247 A4 AT526247 A4 AT 526247A4 AT 509202022 A AT509202022 A AT 509202022A AT 526247 A4 AT526247 A4 AT 526247A4
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Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Mischen zweier Substanzen mit einem Behälter (1), der durch eine Trennwand (2) in zwei Kammern (3, 4) für je eine der beiden Substanzen unterteilt ist, und mit einem quer zur Trennwand (2) verstellbaren Trennwerkzeug (12) zum Durchbrechen der Trennwand (2) beschrieben. Um vorteilhafte Lösungsbedingungen sicherzustellen, wird vorgeschlagen, dass eine der beiden Kammern (3, 4) eine Pumpe (6) mit einer Welle aufnimmt, die quer zur Trennwand (2) verläuft und eine Spindel (16) eines Spindeltriebs (15) zum Verstellen des Trennwerkzeugs (12) bildet oder antreibt.There is a device for mixing two substances with a container (1) which is divided by a partition (2) into two chambers (3, 4) for each of the two substances, and with a separating tool that can be adjusted transversely to the partition (2). (12) for breaking through the partition (2). In order to ensure advantageous solution conditions, it is proposed that one of the two chambers (3, 4) accommodates a pump (6) with a shaft that runs transversely to the partition (2) and a spindle (16) of a spindle drive (15) for adjusting the Separating tool (12) forms or drives.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Mischen zweier Substanzen mit einem Behälter, der durch eine Trennwand in zwei Kammern für je eine der beiden Substanzen unterteilt ist, und mit einem quer zur Trennwand verstellbaren The invention relates to a device for mixing two substances with a container which is divided by a partition into two chambers for each of the two substances, and with a container which can be adjusted transversely to the partition

Trennwerkzeug zum Durchbrechen der Trennwand. Parting tool for breaking through the partition.

Für unterschiedliche Anwendungen, beispielsweise für Kältemischungen mit zwei endotherm miteinander reagierenden Substanzen, besteht die Forderung, im Bedarfsfall die beiden Substanzen innig zu mischen, um die gewünschte Reaktion rasch und vollständig sicherstellen zu können. Zu diesem Zweck werden die beiden zu mischenden Substanzen getrennt voneinander in Kammern eines Behälters gelagert, der eine durchbrechbare Trennwand zwischen den Kammern aufweist. Das Durchbrechen der Trennwand ist jedoch noch nicht für eine rasche und vollständige Mischung der Substanzen hinreichend. Es wurden daher Rühreinrichtungen vorgeschlagen, die für eine innige Vermischung der Substanzen For different applications, for example for cold mixtures with two substances that react endothermically with one another, there is a requirement to mix the two substances intimately if necessary in order to be able to ensure the desired reaction quickly and completely. For this purpose, the two substances to be mixed are stored separately in chambers of a container which has a breakable partition between the chambers. However, breaking through the partition is not yet sufficient for rapid and complete mixing of the substances. Stirring devices have therefore been proposed for intimate mixing of the substances

sorgen sollen. should ensure.

Um die Mischwirkung unmittelbar nach dem Durchbrechen der Trennwand sicherzustellen, ist es bekannt (DE 26 28 695 A1, EP 0 225 294 A2), das Trennwerkzeug zum Durchbrechen der Trennwand mit Rührflügeln zu versehen. Nachteilig ist allerdings, dass die Rührflügel auf der von Hand betätigbaren Werkzeugwelle eine nur unzulängliche Förderwirkung insbesondere hinsichtlich der axialen Strömungskomponente entfalten und dass daher von einer ungleichmäßigen der beiden miteinander reagierenden Substanzen, beispielsweise In order to ensure the mixing effect immediately after breaking through the partition, it is known (DE 26 28 695 A1, EP 0 225 294 A2) to provide the separating tool with stirring blades for breaking through the partition. The disadvantage, however, is that the stirring blades on the hand-operated tool shaft only develop an inadequate conveying effect, particularly with regard to the axial flow component, and that therefore the two substances reacting with one another are uneven, for example

einer Flüssigkeit und eines Granulats, ausgegangen werden muss. a liquid and a granulate.

werden kann. can be.

Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass eine der beiden Kammern eine Pumpe mit einer Welle aufnimmt, die quer zur Trennwand verläuft und eine Spindel eines Starting from a device of the type described at the beginning, the invention solves the problem in that one of the two chambers accommodates a pump with a shaft that runs transversely to the partition and a spindle

Spindeltriebs zum Verstellen des Trennwerkzeugs bildet oder antreibt. Spindle drive for adjusting the cutting tool forms or drives.

Da durch diese Maßnahmen mit dem Öffnen der Trennwand durch das Trennwerkzeug die Pumpe eine Substanz aus ihrer Kammer in die Kammer der anderen Substanz pumpt, wobei die angesaugte Substanz mit einem entsprechenden Strömungsimpuls in die andere Substanz ausgestoßen wird, ergibt sich eine rasche und innige Vermischung der beiden Substanzen unter Strömungsbedingungen, die die Reaktionen zwischen den beiden Substanzen unterstützen, sodass eine vollständige Reaktion in kurzer Zeit mit dem Vorteil gewährleistet werden kann, dass die durch das Mischen der beiden Substanzen in einem vorgegebenen zeitlichen und quantitativen Ausmaß angestrebte Wirkung mit einem minimalen Einsatz an den miteinander reagierenden Substanzen erreicht Since these measures, when the partition is opened by the separating tool, the pump pumps a substance from its chamber into the chamber of the other substance, with the sucked-in substance being ejected into the other substance with a corresponding flow impulse, resulting in rapid and intimate mixing both substances under flow conditions that support the reactions between the two substances, so that a complete reaction can be ensured in a short time with the advantage that the effect desired by mixing the two substances in a given time and quantitative extent can be achieved with a minimum of effort achieved by the substances reacting with each other

werden kann. can be.

Besonders vorteilhafte Strömungsbedingungen können dadurch erzielt werden, dass der Spindeltrieb von einem Ansaugstutzen der Pumpe umschlossen wird, weil in diesem Fall die vorzugsweise flüssige Substanz durch die im Bereich des Ansaugstutzens durchbrochene Trennwand durch den Ansaugstutzen unmittelbar Particularly advantageous flow conditions can be achieved in that the spindle drive is enclosed by an intake port of the pump, because in this case the preferably liquid substance flows directly through the partition wall perforated in the area of the intake port through the intake port

angesaugt werden kann. can be sucked in.

Einfache Konstruktionsverhältnisse ergeben sich, wenn das Trennwerkzeug eine im Ansaugstutzen axial verschiebbar, aber drehfest geführte Halterung mit einem Simple construction conditions arise if the cutting tool has a holder that is axially displaceable but non-rotatable in the intake manifold

Muttergewinde aufweist, in das die Spindel mit ihrem Spindelgewinde eingreift, has a nut thread into which the spindle engages with its spindle thread,

Halterung genützt wird. Bracket is used.

Damit der Pumpenbetrieb nicht durch den Stellweg des Trennwerkzeugs begrenzt wird, ist dafür Sorge zu tragen, dass sich die Welle der Pumpe auch in der axialen Endlage des Trennwerkzeugs nach einem Durchbrechen der Trennwand weiterdrehen kann. Zu diesem Zweck kann die Spindel einen gewindelosen Endabschnitt aufweisen, der die Halterung mit dem Muttergewinde in der für den Durchbruch der Trennwand vorgesehenen Endlage des Trennwerkzeugs aufnimmt. In dieser Endlage des Trennwerkzeugs kann sich somit die Spindel gegenüber der drehfest in der Verschiebeführung des Ansaugstutzens gehaltenen Halterung frei drehen, weil sich das Spindelgewinde nicht mehr im Eingriff mit dem Muttergewinde To ensure that the pump operation is not limited by the travel of the cutting tool, it must be ensured that the shaft of the pump can continue to rotate even in the axial end position of the cutting tool after the partition wall has been broken through. For this purpose, the spindle can have a threadless end section which receives the holder with the nut thread in the end position of the cutting tool intended for the breakthrough of the partition. In this end position of the cutting tool, the spindle can rotate freely relative to the holder held in a rotationally fixed manner in the displacement guide of the intake port because the spindle thread is no longer in engagement with the nut thread

der Halterung befindet. the holder is located.

Es ist aber auch möglich, dass die mit einem durchgehenden Spindelgewinde versehene Spindel die axiale Verschiebeführung der Halterung im Ansaugstutzen axial um einen Endabschnitt überragt, der die Halterung mit dem Muttergewinde in einer für den Durchbruch der Trennwand vorgesehenen Endlage des Trennwerkzeugs aufnimmt, sodass in der Endlage des Trennwerkzeugs die von der Verschiebeführung des Ansaugstutzens freigegebene Halterung von der Spindel mitgedreht wird und einen zusätzlichen Rührwirkung aus die Saugströmung durch However, it is also possible for the spindle provided with a continuous spindle thread to axially project beyond the axial displacement guide of the holder in the intake port by an end section which receives the holder with the nut thread in an end position of the cutting tool intended for the breakthrough of the partition, so that in the end position of the separating tool, the holder released by the displacement guide of the intake port is rotated by the spindle and an additional stirring effect from the suction flow

den Ansaugstutzen ausübt. the intake manifold.

Um eine besonders wirksame Durchmischung der beiden miteinander reagierenden Substanzen erzielen zu können, empfiehlt es sich, die Trennwand neben einer vom Ansaugstutzen umschlossenen, mit einer vom Trennwerkzeug durchbrechbaren Abdeckung verschlossenen Ansaugöffnung mit wenigstens einer weiteren Durchtrittsöffnung zu versehen, die entweder gemeinsam mit der Ansaugöffnung durch die Abdeckung oder durch ein Rückschlagventil verschlossen ist. Durch wenigstens eine zusätzliche Durchtrittsöffnung in der Trennwand kann nämlich in vorteilhafter Weise zwischen den beiden Kammern eine Umlaufströmung erreicht In order to be able to achieve a particularly effective mixing of the two substances that react with one another, it is recommended to provide the partition wall with at least one further passage opening in addition to a suction opening enclosed by the suction port and closed with a cover that can be broken through by the separating tool, which either passes through the suction opening together with the suction opening Cover or closed by a check valve. A circulating flow can advantageously be achieved between the two chambers through at least one additional passage opening in the partition wall

werden, die nicht nur die Substanz aus der einen Kammer ansaugt und in die which not only sucks the substance out of one chamber and into it

was gedrängte Baugrößen erlaubt. which allows compact sizes.

Die zusätzlichen Durchtrittsöffnungen in der Trennwand müssen wie die Ansaugöffnung Öffenbar verschlossen sein. Zu diesem Zweck können die zusätzlichen Durchtrittsöffnungen durch eine vom Trennwerkzeug durchbrechbare Abdeckung verschlossen sein. Als solche Abdeckungen kommen insbesondere Glas oder eine vorgespannte Membran in Frage. Es ist aber auch möglich, die zusätzlichen Durchtrittsöffnungen mit einem Rückschlagventil, beispielsweise mit einer Rückschlagklappe, zu versehen. Steigt der Druck in der Granulatkammer durch die angesaugte Flüssigkeit an, so öffnet das Rückschlagventil und gibt den The additional passage openings in the partition must be openly closed like the suction opening. For this purpose, the additional passage openings can be closed by a cover that can be broken through by the cutting tool. Glass or a pre-stressed membrane are particularly suitable as such covers. However, it is also possible to provide the additional passage openings with a check valve, for example with a check flap. If the pressure in the granulate chamber increases due to the liquid sucked in, the check valve opens and releases the pressure

Strömungsweg für eine Umlaufströmung zwischen den Kammern frei. Flow path free for a circulation flow between the chambers.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es The subject matter of the invention is shown, for example, in the drawing. It

zeigen show

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Mischen zweier Substanzen in einem schematischen Schnitt durch den die beiden Kammern bildenden Behälter und die Fig. 1 shows a device according to the invention for mixing two substances in a schematic section through the container forming the two chambers and the

Fig. 2 und 3 die Vorrichtung ausschnittsweise im Bereich des Ansaugstutzens der Pumpe in unterschiedlichen Stellungen des Trennwerkzeugs in einem 2 and 3 the device in detail in the area of the suction port of the pump in different positions of the cutting tool in one

Längsschnitt in einem größeren Maßstab. Longitudinal section on a larger scale.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Mischen zweier Substanzen, beispielsweise eines Granulats und einer Flüssigkeit zum Lösen dieses Granulats, weist einen Behälter 1 auf, der durch eine Trennwand 2 in zwei Kammern 3 und 4 A device according to the invention for mixing two substances, for example a granulate and a liquid for dissolving these granules, has a container 1 which is divided through a partition 2 into two chambers 3 and 4

zur Aufnahme je einer der beiden Substanzen unterteilt. An der Trennwand 2 to accommodate one of the two substances. On the partition 2

eines Elektromotors 7 angetrieben wird. an electric motor 7 is driven.

Der Ansaugstutzen 5 umschließt eine Ansaugöffnung 8 in der Trennwand 2, die mit einer flüssigkeitsdichten Abdeckung 9 verschlossen ist. Die Trennwand 2 weist neben der Ansaugöffnung 8 wenigstens eine weiter Durchtrittsöffnung 10 auf, die durch die Abdeckung 9 gemeinsam mit der Ansaugöffnung 8 dicht abgedeckt wird. Im Ausführungsbeispiel wird diese Abdeckung 9 durch eine vorgespannte Membran gebildet, die umfangsseitig mittels eines Rahmens 11 an der Trennwand 2 festgeklemmt ist. Anstelle der vorgespannten Membran könnte auch eine Glasabdeckung od. dgl. als Abdeckung 9 zum Einsatz kommen. Entscheidend ist, dass diese Abdeckung 9 durch ein Trennwerkzeug 12 durchbrochen werden kann The intake port 5 encloses a intake opening 8 in the partition 2, which is closed with a liquid-tight cover 9. In addition to the suction opening 8, the partition 2 has at least one further passage opening 10, which is tightly covered by the cover 9 together with the suction opening 8. In the exemplary embodiment, this cover 9 is formed by a prestressed membrane which is clamped to the partition 2 on the circumference by means of a frame 11. Instead of the pre-stressed membrane, a glass cover or the like could also be used as a cover 9. What is crucial is that this cover 9 can be broken through by a cutting tool 12

und die Strömungsöffnungen 8, 10 zwischen den beiden Kammern 3, 4 freigibt. and releases the flow openings 8, 10 between the two chambers 3, 4.

Das Trennwerkezug 12 umfasst gemäß den Fig. 2 und 3 z. B. auf einer Halterung 13 angeordnete Stechdorne 14, die mittels eines Spindeltriebs 15 quer zur Abdeckung 9 in diese eingestochen werden können, um gemäß dem Ausführungsbeispiel die unter Vorspannung stehende Membran zu zerstören und die Ansaugöffnung 8 sowie die zusätzlichen Durchtrittsöffnungen 10 zwischen den beiden Kammern 3, 4 freizugeben. Die Spindel 16 des Spindeltriebs 15 wird durch eine Verlängerung der Welle der Kreiselbumpe 6 gebildet und weist ein Spindelgewinde 17 auf, das in ein Muttergewinde 18 der Halterung 13 eingreift. Da die Halterung 13 mit Führungsstegen 19 in eine durch axiale Nuten gebildete Verschiebeführung 20 auf der Innenseite des Ansaugstutzens 5 verschiebbar eingreift, wird die durch die Führungsstege 19 drehfest gegenüber dem Ansaugstutzen 5 gehaltene Halterung 13 bei einer Drehung der Spindel 16 entlang der Spindel 16 gegen die Abdeckung 9 vorgeschoben, um die Abdeckung 9 beim According to FIGS. 2 and 3, the separating tool train 12 includes z. B. pricking mandrels 14 arranged on a holder 13, which can be pierced transversely to the cover 9 by means of a spindle drive 15 in order to destroy the membrane under prestress according to the exemplary embodiment and the suction opening 8 and the additional passage openings 10 between the two chambers 3 , 4 to release. The spindle 16 of the spindle drive 15 is formed by an extension of the shaft of the gyro bump 6 and has a spindle thread 17 which engages in a nut thread 18 of the holder 13. Since the holder 13 with guide webs 19 engages displaceably in a displacement guide 20 formed by axial grooves on the inside of the intake manifold 5, the holder 13 held by the guide webs 19 is rotationally fixed relative to the intake manifold 5 when the spindle 16 rotates along the spindle 16 against the Cover 9 pushed forward to cover 9 when

Einstechen der Stechdorne 14 zu zerstören. To destroy piercing the piercing thorns 14.

Um die Pumpe 6 auch nach einer Zerstörung der Abdeckung 9 betreiben zu können, endet das Spindelgewinde 17 in einem Abstand vor dem Spindelende, In order to be able to operate the pump 6 even after the cover 9 has been destroyed, the spindle thread 17 ends at a distance in front of the spindle end,

sodass die Spindel einen gewindelosen Endabschnitt aufweist, der zumindest der so that the spindle has a threadless end section which is at least

drehen kann. can rotate.

Zum Mischen der Substanzen in den beiden Kammern 3, 4 braucht lediglich die Pumpe 6 eingeschaltet zu werden, um die Abdeckung 9 zu zerstören und die Strömungsverbindung zwischen den beiden Kammern 3, 4 einerseits durch die Ansaugöffnung 8 und anderseits durch die zusätzlichen Durchtrittsöffnungen 10 in der Trennwand 2 freizugeben. Da zugleich die Pumpe 6 die vorzugsweise flüssige Substanz aus der Kammer 3 im Kreislauf durch die beiden Kammern 3, 4 pumpt, können vorteilhafte Voraussetzungen für ein rasches und vollständiges Mischen der miteinander reagierenden Substanzen aus den beiden Kammern 3, 4 erzielt To mix the substances in the two chambers 3, 4, only the pump 6 needs to be switched on in order to destroy the cover 9 and the flow connection between the two chambers 3, 4 on the one hand through the suction opening 8 and on the other hand through the additional passage openings 10 in the To release partition 2. Since at the same time the pump 6 pumps the preferably liquid substance from the chamber 3 in a circuit through the two chambers 3, 4, advantageous conditions for rapid and complete mixing of the reacting substances from the two chambers 3, 4 can be achieved

werden. become.

Claims (6)

(344907.2) II Patentansprüche(344907.2) II patent claims 1. Vorrichtung zum Mischen zweier Substanzen mit einem Behälter (1), der durch eine Trennwand (2) in zwei Kammern (3, 4) für je eine der beiden Substanzen unterteilt ist, und mit einem quer zur Trennwand (2) verstellbaren Trennwerkzeug (12) zum Durchbrechen der Trennwand (2), dadurch gekennzeichnet, dass eine der beiden Kammern (3, 4) eine Pumpe (6) mit einer Welle aufnimmt, die quer zur Trennwand (2) verläuft und eine Spindel (16) eines Spindeltriebs (15) zum 1. Device for mixing two substances with a container (1), which is divided by a partition (2) into two chambers (3, 4) for each of the two substances, and with a separating tool (which can be adjusted transversely to the partition (2) 12) for breaking through the partition (2), characterized in that one of the two chambers (3, 4) accommodates a pump (6) with a shaft which runs transversely to the partition (2) and a spindle (16) of a spindle drive ( 15) for Verstellen des Trennwerkzeugs (12) bildet oder antreibt. Adjusting the cutting tool (12) forms or drives. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindeltrieb 2. Device according to claim 1, characterized in that the spindle drive (15) von einem Ansaugstutzen (5) der Pumpe (6) umschlossen ist. (15) is enclosed by a suction port (5) of the pump (6). 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennwerkzeug (12) eine im Ansaugstutzen (5) axial verschiebbar, aber drehfest geführte Halterung (13) mit einem Muttergewinde (18) aufweist, in das die Spindel 3. Device according to claim 2, characterized in that the cutting tool (12) has a holder (13) which is axially displaceable but non-rotatably guided in the intake port (5) and has a nut thread (18) into which the spindle (16) mit ihrem Spindelgewinde (17) eingreift. (16) engages with its spindle thread (17). 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (16) einen gewindelosen Endabschnitt (21) aufweist, der die Halterung (13) mit dem Muttergewinde (18) in einer für den Durchbruch der Trennwand (2) vorgesehenen 4. Device according to claim 3, characterized in that the spindle (16) has a threadless end section (21) which has the holder (13) with the nut thread (18) in a manner intended for the breakthrough of the partition (2). Endlage des Trennwerkzeugs (12) aufnimmt. End position of the cutting tool (12). 5. Vorrichtung nach A3, dadurch gekennzeichnet, dass die mit einem durchgehenden Spindelgewinde (17) versehene Spindel (16) die axiale Verschiebeführung (20) der Halterung (13) im Ansaugstutzen (5) axial um einen 5. Device according to A3, characterized in that the spindle (16) provided with a continuous spindle thread (17) axially moves the axial displacement guide (20) of the holder (13) in the intake port (5). Endabschnitt überragt, der die Halterung (13) mit dem Muttergewinde (18) in einer End section projects beyond the holder (13) with the nut thread (18) in one (12) aufnimmt. (12) takes up. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (2) neben einer vom Ansaugstutzen (5) umschlossenen, durch eine vom Trennwerkzeug (12) durchbrechbare Abdeckung (9) verschlossene Ansaugöffnung (8) wenigstens eine weitere Durchtrittsöffnung (10) aufweist, die entweder gemeinsam mit der Ansaugöffnung (8) durch die Abdeckung (9) oder 6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the partition (2) has at least one further passage opening in addition to a suction opening (8) enclosed by the suction port (5) and closed by a cover (9) which can be broken through by the separating tool (12). (10), which either together with the suction opening (8) through the cover (9) or durch ein Rückschlagventil verschlossen ist. is closed by a check valve.
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