CH278280A - Vorrichtung zum Mischen einer Flüssigkeit oder zum Emulgieren. - Google Patents

Description

  



  Vorrichtung zum Mischen einer Flüssigkeit oder zum Emulgieren.



      Zum @ Misehen von Flüssigkeiten oder zum    Emulgieren werden im Laboratorium, im Betrieb sowie im Haushalt üblieherweise Mischwerke verwendet, bei welchen ein rotierender Teil (Bührer,   Emulgierscheibe) die ge-      wiinschte    Arbeit leistet.



   Den   Gegenstantl    der   vorliegenden Erfin-    dung bildet nun eine Vorrichtung zum   Mi-    schen einer Flüssigkeit oder zum Emulgieren, die dadurch gekennzeichnet   ist. dass    ein in das zur Aufnahme des zu bearbeitenden Mediums bestimmte Gefäss   hineinragendes, in       Vibrationsbewegungen versetzbares Rühr-    organ mindestens eine Durchla¯¯ffnung aufweist, deren Wände nicht parallel zur Vibra  tionsbewegungsriehtung verlaufen.   



   In der beiliegenden Zeichnung sind einige beispielsweise Ausführungsformen des Ge  genstandesderErfindungdargestellt.    Es zeigt :
Fig.   I    eine einfache Ausführungsform der Mischvornchtung,
Fig.   2    bis 6 verschiedene Ausführungsformen des   Rührorganes,   
Fig. 7 bis 11 verschiedene Ausführungsformen der Einführung des   Rührorganes    in   hermetiseh    geschlossene Gefässe.



   Fig. @ zeigt eine Misch-und Emulgiervorrichtung einfachster Konstruktion. Zur Erzeugung der Vibrationsbewegungen dient ein Magnet mit einem Kern G und einer Wicklung   F.    Der vibrierende Kern   (. ist    starr mit dem Rührorgan   A    verbunden. Das R hrorgan A weist eine ebene Platte B auf, welche mit konischen L¯chern C versehen ist. Wenn sich das Rührorgan nach unten bewegt, strömt im Gefϯ D vorhandene, zu behandelnde Fl ssigkeit energisch durch die Locher ('nach oben, da diese nach oben enger werden.

   Bewegt sich das Rührorgan nach oben, so str¯mt wohl eine kleine Menge Fl ssigkeit in der umgekehrten Richtung H, d. h. nach unten : diese Menge ist aber um ein Mehrfaches kleiner als die nach oben   geflossene,       was sich im Versuch durch eine starke resul-      tierende Strömung nach oben äussert.    Diese Strömung kann durch Vergrösserung des Vibrationsweges leicht bis zum springbrunnenförmigen Aufsehiessen der Flüssigkeit im Gefϯ D gesteigert werden. Die   Miachwirkung    im Gefäss   D    ist eine äusserst intensive. Was s die Emulgierwirkung betrifft, so wird diese nicht nur durch die erwÏhnte Fl ssigkeitsstr¯mung hervorgerufen, sondern vor allem durch die zerschmetternde Wirkung, welche die Platte B auf die Flüssigkeitsteilchen ausübt.

   Flüssigkeitsteilchen werden in Rich  tung    der Pfeile H gegen die WÏnde des Ge  fässes gesehleudert,    was   leicht beobachtet wer-    den   kami,    wenn man z. B. eine durchsichtige Flüssigkeit mit ungelösten Teilchen behandelt.



   Selbstverständlich kann fiir die   beschrie-    hene Vorrichtung als   Vibrationsquelle auch    ein mechanischer Antrieb (z. B. Exzenter) verwendet werden. Die RichtungsÏnderung soll immer möglichst brutal erfolgen. 



   Das Rührorgan kann nun verschiedene Formen aufweisen.



   Nach Fig. 2 ist an Stelle der in Fig. 1 gezeigten Platte mit den   versehiedenen    kleinen konischen Locher ein einziger, grosser, konischer Hohlkörper vorgesehen, dessen im engeren Teil vorgesehener Boden mit Lochern versehen ist. Bei diesem Rührorgan ist die Umwälzmenge an Flüssigkeit sehr gro¯, jedoeh tritt der zerschmetternde Einflu¯ eher etwas zurück.



   Bei dem Rührorgan nach Fig. 3 verengt sich der Hohlkörper in umgekehrter Richtung wie in Fig. 2 und es findet die resultierende Strömung somit von oben   nach un-    ten statt. Dieses Rührorgan wird dort verwendet, wo schwere Teile am Boden des Gefässes aufgewirbelt werden sollen.



   Bei der   AusführungsformnachFig.4    sind zwei konische R hrelemente vorgesehen, wobei der eine Konus eine resultierende Strö  mung    naeh oben verursacht und der andere eine solche nach unten. Es können natürlich auch mehr als zwei soleher Elemente vorgesehen sein.



   Eine sehr wirksame Form ist die in Fig. 5 gezeigte Glocke, deren Wände   Durchlassoff-    nungen aufweisen. Die Flüssigkeit wird durch die Vibrationsbewegungen in die Glocke gepresst und entweicht mit grosser Geschwindigkeit durch die Locher.



   Im allgemeinen haben solche vibrierende Rührorgane den grossen Vorteil gegenüber den rotierenden R hrorganen, dass die Fl ssigkeit nicht in Rotation gerät, sondern dass die Rührwirkung mehr nach allen Richtungen erfolgt. Wenn in speziellen FÏllen eine Rotation des Gefässinhaltes gewünscht wird, so kann dies aueh mit vibrierenden Rührorganen erreicht werden, indem die   Licher    oder Sehlitze, durch welche die Flüssigkeit durch die Vibrationsbewegungen gedr ckt wird, so gerichtet werden, dass im Gefäss eine tangentiale Komponente entsteht.   Dadureh    gerät die Flüssigkeit automatiseh in Rotation.

   Ein solches Rührorgan ist in Fig. 6 abgebildet.   Alle beschriebenen Bührorgane    weisen eine   (Fig.    2, 3) oder mehrere   (Fig.    1, 4, 5 und 6)   Durehlassoff nungen auf,    deren   Wändenichtparallel    zur Vibrationsbewe  gungsrichtung    verlaufen.



   Der grosse Vorteil eines vibrierenden   Bührorganes besteht auch    darin, dass nicht wie bei einem rotierenden Rührer die Achse des Rührers in Lagern laufen muss. Beim Beispiel naeh Fig.   7    steekt die Achse des   Rührorganes    in einem plastisch deformier  baren Stoff    (z. B. Gummi), der die Vibra  tionsbewegungen zum    Teil   mitmaeht.   



   Soll dabei beispielsweise hei einer Laboratoriumsvorrichtung, wie in Fig. 8 dargestellt, der r Abschlu¯ des Gefϯes hermetisch sein, so braucht man für das   Vibrationsrühr-    organ   keine Stopfbüchse und    keinen Quecksilberverschlu¯. Eine Membrane M aus Gummi, Kunststoff oder f r h¯here Temperaturen aus Silikone,   durci      welche das Rühr-    organ dicht gesteckt ist, und die auf einem verjüngten Glasrohr L befestigt ist, bewirkt einen   vollständigen Abschluss    des   Gefässes.    s.



     Für technische Rührwerke    kann der Abschluss ebenfalls durch eine Membrane, z. B. nach Fig. 9, stattfinden. Ganz besondere Vorteile ergeben   sieh hier    bei emaillierten Bestandteilen.



   Beim Beispiel nach Fig. 10 ist an Stelle der   Membrane (Fig. 9)    ein federndes Me  tallrohr vorgesehen. Das Metallrohr    ist mit dem einen Ende auf eine Öffnung des Ge  fässes aufgesetzt und    mit dem andern Ende mit einer Platte fest verbunden, die gegen  ber der   Gefässoffnung    mit dem Rührorgan fest verbunden ist. Diese Ausführung eignet sich besonders bei hohen Temperaturen und Dr cken.



   Wie durch die vorstehenden Ausführungen gezeigt wurde, wird durch die Vibra  tionsbewegungen des Rührorganes    eine beträehtliehe Zirkulation der Flüssigkeit im Gefäss erreicht, wobei auf der weiteren Seite der konischen   Durchlassöffnungen beträcht-    liche   Überdrucke auftreten. Wenn nun    z. B., wie in Fig. 11 dargestellt, der wirksame Teil eines   Rührorganes    R ziemlich dicht von einem Gehäuse umgeben ist, wobei dieses ses GehÏuse Q einen   Eintritt. I'und    einen Austritt

Claims (1)

1. 3. Vorrichtung gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der wirksame Teil des Rührorganes als glockenförmiger Körper ausgebildet ist, dessen Wände Off- nungen für den Durchtritt der Fl ssigkeit aufweisen.

   4. Vorrichtung gemäss Patentanspruch, dadureh gekennzeichnet, da¯ das R hrorgan mehrere Platten mit konischen L¯chern umfa¯t.

   5. Vorrichtung gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Rührorgan mehrere glockenf¯rmige K¯rper umfa¯t.

   6. Vorrichtung gemϯ Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Rührorgan durch eine das Gefäss absehliessende ialein- brane dicht hindurchgeführt ist.

   7. Vorrichtung gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Öff- nung des Gefässes ein sie abschliessendes federndes Metallrohr aufgesetzt ist, an dessen der Gefassöffnung gegenüberliegenden Seite eine mit dem Rührorgan und dem Metallrohr fest verbundene Platte vorgesehen ist.

   8. Vorrichtung gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäss den wirksamen Teil des Rührorganes so umschliesst und mit Ein-und Austrittsstutzen so versehen ist, dass die Vorrichtung als Pumpe verwendet werden kann.

   T besitzt, so kann das Ganze als Zirkula- tionspumpe verwendet werden. Eine Stopfbüchse ist auch hier nicht notwendig ; diese ist wieder durch eine Membrane S ersetzt. Da aneth keine Ventile notwendig sind, stellt die Vorrichtung nach Fig. 11 eine stopfbüchsenlose, ventillose Zirkulationspumpe dar, die sich insbesondere f r korrosive Fl ssigkeiten ausserordentlich gut eignet.

   PATENTANSPRUCH : Vorrichtung zum Ilischen einer Fliissigkeit oder zum Emulgieren, dadurch gekennzeichnet, dass ein in das zur Aufnahme des zu bearbeitenden Mediums bestimmte Gefäss hineinragendes, in Vibrationsbewegungen versetzbares R hrorgan mindestens eine Dureh- Jassoffnung aufweist, deren Wände nicht parallel zur Vibrationsbewegungsrichtung verlaufen.

   UNTERANSPR¯CHE : 1. Vorrichtung gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das R hrorgan so ausgebildet ist, dass es der Vibrationsbewegung in der Flüssigkeit in einer Rich- tung gr¯¯eren Widerstand bietet als in der andern.

   2. Vorrichtung gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der wirksame Teil des Rührorganes als Platte mit koni schen Lochern ausgebildet ist.