Vorrichtung zum Bewegen einer Flüssigkeit mittels eines vibrierenden Organs.
In den Schweizer Patenten Nrn. 278280 und 289372 sind Vorricht-Lingen beschrieben, mit denen es auf einfachste Weise möglieh ist, durch Vibration eine Fliissigkeit zu bewegen, also zu rühren, emulgieren usw. Einer der EXauptvorteile dieser Vorrichtungen besteht darin, dass sie keine drehenden Teile aufweisen. Dies ist besonders bei Laboratoriumsaus- führungen von besonderer Wichtigkeit, indem Lager f r drehende Teile wegfallen. In clem Patent Nr. 278280 ist ebenfalls gezeigt, wie Plüssigkeiten in geschlossenen Gefässen und eventuell unter Druck bearbeitet werden k¯nnen.
Es hat sich nun gezeigt, dass dieser Druck relativ hoch sein kann, wenn die Eintrittsstelle der Rührorgansstange in das Gefäss im Sinne vorliegender Erfindung ausgebildet wircl.
Die Vorrichtung nach vorliegender Erfindung zum Bewegen einer Flüssigkeit mittels eines vibrierenden Organs kennzeichnet sich dadurch, dass ein in das zur Aufnahme der zu bewegenden Flüssigkeit bestimmte Gefäss hineinragendes Rührorgan in Vibrationsbewegungen um einen bei der Eintrittsstelle der Rührorgansstange in das Gefäss liegenden Gelenkpunkt versetzbar ist.
In beiliegender Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt. Es zeigt :
Fig. 1 eine Vibrationsvorrichtung, bei welcher die das Rührwerkzeug tragende Stange einen Gelenkpnnkt im Gefässdeckel besitzt.
Der Antrieb erfolgt ausserhalb des Gefässes senkrecht oder schräg zur Achse der R hr werkzeugstange. Als Rührwerkzeug ist hier eine Platte mit konischen Löchernvorgesehen.
Fig. 2-eine Vorrichtimg, bei welcher ebenfalls eine Platte mit konischen Löehern als Rührwerkzeug verwendet wird, wobei jedoch die Vibrationsbewegungen dieser Platte infolge der Anordnung des Gelenkpmktes der Rührwerkzeugstange in der Abschlussplatte eines Teils des Gefässes in anderer Richtung erfolgen als beim Beispiel nach Fig. 1,
Fig. 3 eine der Ausfiihrung nach Fig. 1 ähnliehe Vorrichtung, bei welcher jedoch die Rührorgansstange in eine hin und her gehende Drehbewegung versetzt wird. Es hat sich gezeigt, dass auch diese Art der Vibrationsbewegung für die Bearbeitimg bestimmter Flüs sigkeiten oder Auslösung bestimmter ehemischer Reaktionen von Vorteil sein kann.
Die Tatsache, dass diese Vorrichtungen keiner komplizierten Lagerstellen an der Einführstelle der Rührorgansstange in das Gefäss bedürfen, wirkt sich besonders günstig bei der Verwendung bei Druckgefässen aus. Dann sind diese Vorrichtungen den in den Patenten Nrn. 278280 und 289372 beschriebenen erheblich berlegen. Wird nämlieh als Ab- schlussorgan beispielsweise eine mitschwingende Membrane verwendet, so muss bei jeder Schwingung der Gefässdruck überwunden werden. Selbst wenn man Kraftspeicher, wie etwa Federn, vorsieht, die dem Gefässdruck entgegenwirken, wird der Antrieb doch erheb- lich komplizierter.
Wenn die Vibrationsbewegungen nicht in Richtung der Riihreraehse erfolgen, fallen diese Komplikationen weg. Da der Gelenk- punkt der Rührorgansstange bei den Vorrich- tungen nach Fig. 1 bis 3 in die Gefässabschlussdichtung verlegt ist, kann die Vibrationsbewe gung in das Gefässinnere übertragen werden, ohne dass der Gefässdruck die Bewegung hindert.
Fig. 4 zeigt den Abschluss des Gefässes durch eine Membrane. Dabei ist zur Kompensation des Gefϯdruckes, also zur Entlastung der Membrane, eine Druckfeder vorgesehen.
Auch hier liegt der Gelenkpunkt, um den das Rührorgan in Vibrationsbewegungen versetzbar ist, an der Eintrittsstelle der Rührorgans- stange in das Gefäss.
Beim Beispiel nach Fig. 5 ist auf dem Gefässdeckel ein federndes Rohr angeordnet.
Das dem Gefäss zugekehrte Ende dieses Rohres (Stelle Z), umfasst dichtend die durch das Rohr hindurchgeführte R hrorgansstange ; hier liegt auch der Gelenkpunkt des Rühr- organs.
Die Fig. 6 bis 8 zeigen in grösserem mats- stab verschiedene Ausführungsbeispiele der Gelenkstelle.
Nach Fig. 6 ist die Rührorgansstange F durch ein passendes Kesselloch C geführt.
Das Loch C ist abgerundet, damit sich die Rührorgansstange, welche un den Punkt G schwingt, gut abwälzen kann. Mit Hilfe der Klemmplatte B und der Anpasserhöhung D ist innen und aussen eine Einlage A aus ela stisch deformierbarem Material, wie Gummi, Kunstgummi oder dergleichen, eingeklemmt, welche die Abdichtung besorgt. Da die Stange P in ihrem Gelenkptmkt G nur einen ganz kleinen Weg macht, kann die Bewegung trotz Abdichtung erfolgen, da das Dichtungsmaterial der Bewegung nachgibt. Je nach Kesseldruck kann die Pressung mit IIilfe der Schraubenmutter E vergrössert oder verklei- nert werden.
Es hat sich gezeigt, dass mit einer solchen Abdichtung Kesseldrueke von 2-300 at und mehr überwunden werden können.
Fig. 7 zeigt ähnliche Abschlussmittel, welche vor allem auch f r Drehvibrationsbewegungen um die Riihrerachse geeignet sind.
Hier ist das elastisch deformierbare Material A um die Rührorgansstange herumgelegt und beidseitig mit den Platten B gestützt.
Beim Beispiel nach Fig. 8 ist an der Rühr- organsstange ein Kugelsitz angeordnet. Dies ist zum Beispiel bei grossen und schweren Rührorganen von Vorteil. Es bedeuten in der Figur wiederum A das Dichtungsmaterial, B und D die Stützteile hierfür, C die Íffnung des Gefässes und F die R hrorgansstange.
Merkmale der einzelnen Ausführungsbei- spiele sind austauschbar. So können beispielsweise alle Rührwerkzeuge, wie sie in den Schweizer Patenten Nrn. 278280 und 289372 beschrieben sind, zusammen mit den Lage rnngsmitteln nach Fig. 6 bis 8 verwendet werden. Ferner können in verschiedenen Rich- tungen verlaufende Vibrationsbewegungen miteinander kombiniert werden. Man kann dadurch jede beliebige Bewegung in der Fl s sigkeit erreichen und damit die für die gewollte Reaktion oder Bewegung günstigste Form auswählen.
Device for moving a liquid by means of a vibrating organ.
In the Swiss patents Nos. 278280 and 289372 devices are described with which it is possible in the simplest way to move a liquid by vibration, i.e. to stir, emulsify, etc. One of the main advantages of these devices is that they do not rotate Have parts. This is particularly important in laboratory designs, as bearings for rotating parts are omitted. In patent no. 278280 it is also shown how fluids can be processed in closed vessels and possibly under pressure.
It has now been shown that this pressure can be relatively high if the entry point of the agitator rod into the vessel is designed in the sense of the present invention.
The device according to the present invention for moving a liquid by means of a vibrating organ is characterized in that a stirring element protruding into the vessel intended for receiving the liquid to be moved can be set in vibratory movements around a hinge point located at the entry point of the stirring element rod into the vessel.
Some exemplary embodiments of the device according to the invention are shown in the accompanying drawing. It shows :
1 shows a vibration device in which the rod carrying the stirring tool has an articulation point in the vessel lid.
The drive takes place outside the vessel, perpendicular or at an angle to the axis of the stirring tool rod. A plate with conical holes is provided here as a stirring tool.
Fig. 2 - a device in which a plate with conical holes is also used as a stirring tool, but the vibratory movements of this plate due to the arrangement of the joint peaks of the stirring tool rod in the end plate of a part of the vessel in a different direction than in the example according to Fig. 1,
3 shows a device similar to the embodiment according to FIG. 1, but in which the agitator rod is set in a reciprocating rotary movement. It has been shown that this type of vibration movement can also be advantageous for processing certain fluids or triggering certain previous reactions.
The fact that these devices do not require any complicated bearing points at the point where the agitator rod is inserted into the vessel has a particularly favorable effect when used with pressure vessels. Then these devices are vastly superior to those described in Patent Nos. 278280 and 289372. If, for example, an oscillating membrane is used as the closing organ, the vessel pressure must be overcome with each oscillation. Even if energy storage devices, such as springs, are provided that counteract the vessel pressure, the drive becomes considerably more complicated.
If the vibratory movements do not take place in the direction of the mixer shaft, these complications are eliminated. Since the hinge point of the agitator rod in the devices according to FIGS. 1 to 3 is relocated to the vessel closure seal, the vibration movement can be transmitted into the interior of the vessel without the vessel pressure preventing the movement.
Fig. 4 shows the closure of the vessel by a membrane. A compression spring is provided to compensate for the vessel pressure, i.e. to relieve the diaphragm.
Here, too, the point of articulation around which the agitator can be set in vibration movements is at the point where the agitator rod enters the vessel.
In the example according to FIG. 5, a resilient tube is arranged on the vessel lid.
The end of this tube facing the vessel (point Z) sealingly encompasses the stirrer rod passed through the tube; this is also where the pivot point of the agitator lies.
FIGS. 6 to 8 show, on a larger scale, various exemplary embodiments of the hinge point.
According to FIG. 6, the agitator rod F is passed through a suitable boiler hole C.
The hole C is rounded so that the agitator rod, which swings at point G, can roll well. With the help of the clamping plate B and the adapter increase D, an insert A made of ela stically deformable material, such as rubber, synthetic rubber or the like, is clamped in, which ensures the seal. Since the rod P only makes a very small path in its joint point G, the movement can take place despite the sealing, since the sealing material yields to the movement. Depending on the boiler pressure, the pressure can be increased or decreased using the screw nut E.
It has been shown that boiler pressures of 2-300 atm and more can be overcome with such a seal.
Fig. 7 shows similar closing means, which are especially suitable for rotary vibratory movements about the stirrer axis.
Here the elastically deformable material A is placed around the agitator rod and supported on both sides by the plates B.
In the example according to FIG. 8, a ball seat is arranged on the agitator rod. This is advantageous for large and heavy agitators, for example. In the figure, A again denotes the sealing material, B and D the supporting parts for this, C the opening of the vessel and F the agitator rod.
Features of the individual examples are interchangeable. For example, all stirring tools as described in Swiss Patents Nos. 278280 and 289372 can be used together with the positioning means according to FIGS. 6 to 8. Furthermore, vibration movements running in different directions can be combined with one another. You can thereby achieve any movement in the liquid and thus choose the most favorable form for the desired reaction or movement.