CH478242A - Einrichtung zur Durchführung von Fermentationsverfahren - Google Patents

Description

      Einrichtung    zur     Durchführung    von     Fermentationsverfahren       Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Durch  führung von     Fermentationsverfahren,    die einen Behäl  ter mit eingebautem rotierendem Mischwerkzeug auf  weist.

   Mit Patentschrift Nr. 472 496 wurde eine solche  Einrichtung vorgeschlagen, die ein Mischwerkzeug  nach Art einer Schrauben- oder     Schleuderpumpe    be  sitzt, um deren Laufrad ein Leitrohr angeordnet ist,  durch welches die umzuwälzende Flüssigkeit auf der  Ansaugseite eine axiale     Führung    erhält.     Dieses,        Leit-          rohr    muss zur besten Funktion eine bestimmte Länge  haben:

   Ist es zu lang, ragt es aus der Flüssigkeit und  bei rascher Rotation des     Pumpen-Laufrades        (Misch-          werkzeuges)    saugt dieses nur Luft, sodass die     Flüssig-          keits-Umwälzung    aufhört. Ist es zu kurz, so wird die  obere     Flüssigkeitsschicht    nicht oder nur ungenügend  umgewälzt. Wenn die Flüssigkeit aus zwei nicht misch  baren Phasen besteht, die sich im spezifischen Gewicht  stark unterscheiden, schwimmt die leichtere Flüssigkeit  oben und es wird nur die schwere umgewälzt, ohne  dass die leichtere eingemischt wird.

   Da in der neuesten  Zeit     Fermentationsprozesse    mit solchen     Zweiphasen-          Flüssigkeiten    Bedeutung erlangen, ist dieser Nachteil  sehr schwerwiegend.  



  Gemäss der Erfindung werden die genannten Nach  teile vermieden. Sie besteht darin, dass an dem     Leit-          rohr    Vorrichtungen zum Ansaugen der Flüssigkeit aus  verschiedenen Ebenen angebracht sind.  



       Ausführungbeispiele    dieses Erfindungsgedankens  sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt.  



       Fig.1    zeigt eine einfache     Ausführung    der     erfin-          dungsgemässen    Einrichtung im schematischen Längs  schnitt,       Fig.2    eine Ausführungsvariante für das Leitrohr  der in     Fig.    1 dargestellten Einrichtung,       Fig.    3 eine weitere     Ausführungsform    der Einrich  tung,       Fig.        4-6        Ausführungsvarianten    für das Leitrohr der  in     Fig.    3 dargestellten Einrichtung.  



  In     Fig.1    ist mit 1 der Behälter einer     Fermenta-          tionseinrichtung    bezeichnet, deren Deckel 2 mit einem         Luftzuführungsrohr    3 versehen ist. Im Boden des Be  hälters ist eine Antriebsvorrichtung 4 für das als  Schleuderrad 6 ausgeführte Mischwerkzeug eingebaut,  die mit dem Leitrohr 5 zusammenarbeitet. Im unteren  Teil, in der Höhe des Schleuderrades 6 ist das Leitrohr  gelocht, was eine sehr feine     Durchmischung    der vom  Schleuderrad axial von oben angesaugten und nach  aussen geschleuderten Flüssigkeit bewirkt. Die Flüssig  keit besteht aus zwei nicht mischbaren Anteilen ver  schiedenen spezifischen Gewichtes, die Flüssigkeits  spiegel der beiden Anteile sind mit 7 und 8 bezeichnet.

    Das Leitrohr 5 ist gemäss der erwähnten Patentschrift  leicht auswechselbar und z. B. mit einer     Konusfläche    9  am Antriebsteil 4 befestigt und zentriert. Am oberen  Ende des Leitrohres 5     sind    vom Rand her mehrere  Schlitze 10 eingeschnitten, deren Länge so bemessen  ist, dass die untere Begrenzung bestimmt unterhalb des  tieferen Spiegels 7 der schwereren Flüssigkeit liegt. Bei  Rotation des     Mischwerkzeuges    werden dann beide  Flüssigkeiten nach unten gesaugt. Die     gesamte    offene  Fläche der Schlitze ist der Leistung der     Umwälzvor-          richtung    anzupassen.

   Bei veränderlichem Flüssigkeits  stand einer einheitlichen Flüssigkeit wird immer die  Flüssigkeit     umgewälzt,    solange ihr Spiegel über der un  teren Begrenzung der Schlitze liegt. Unabhängig vom  Flüssigkeitsstand kann durch Anpassung der     Umwälz-          leistung,    z. B.     Änderung    der Tourenzahl, die Mischwir  kung geregelt werden. Bei starker Saugwirkung des als  Pumpe wirkenden     Mischwerkzeuges.    wird auch die     durch     die Luftdüse 3 zugeführte Luft angesaugt und der Flüs  sigkeit fein zugemischt. Bei der in der Zeichnung dar  gestellten aus zwei Anteilen verschiedenen spezifischen  Gewichts bestehenden Flüssigkeit, die schwer mischbar  sind - z. B.

   Wasser und Erdöl -, wird hierbei eine sehr  feine     Emulgierung    erreicht.  



       Fig.2    zeigt ein     Leitrohr,    bei welchem die Durch  brüche in Form von     Löchern    11     ausgeführt    sind. Die  Arbeitsweise entspricht der     Ausführung        mit    Schlitzen.  



  Bei den Ausführungsformen nach     Fig.1    und 2 be  stehen nur begrenzte Möglichkeiten zur     Beeinflussung         des     Mischvorganges,    die im wesentlichen in     einer    Än  derung der     Mischwerkzeug-Drehzahl    und damit der       Umwälzleistung    liegen. In den folgenden Beispielen  sind dagegen zusätzliche Mittel vorgesehen, welche  eine weitere     Anpassungsmöglichkeit    an die durch be  sondere Eigenarten und Bedingungen der     Fermenta-          tionsvorgänge,    Viskosität der Nährmedien, Intensität  der Umwälzung usw. bieten.  



       Fig.    3 zeigt eine Einrichtung     ähnlich    der in     Fig.    1  dargestellten. Jedoch ist das Leitrohr 5 von einem  Rohrstück 13 umgeben, das von aussen durch die am  Deckel 2 angebrachte     Spindelführung    12 axial verstell  bar ist.

   Bei aus zwei nicht leicht mischbaren Anteilen  bestehenden Flüssigkeiten kann je nach Stellung des  Rohrstückes die durch den Spalt 14 am unteren Ende  der     Schlitze        einfliesende    schwerere     und    die über den  oberen Rand     des    Rohrstückes     überströmende    leichtere  Flüssigkeit in ein bestimmtes     Verhältnis    gebracht wer  den, wobei die     Nachstellmöglichkeit    während des Be  triebs besonders vorteilhaft ist.  



       Fig.    4 zeigt eine     Ausführungsform,    bei welcher die  Schlitze in ihrer Breite verstellt werden können. Ein  über das Leitrohr 5, das nach     Art    der in     Fig.    1 und 3  dargestellten Einrichtung mit Schlitzen 10 versehen ist,  passendes Rohrstück 13 besitzt entsprechende     Schlitze     15 und ist über dem Leitrohr drehbar, so dass je nach  der Überdeckung der beiden Schlitz-Systeme eine     grös-          sere    oder kleinere Öffnung erzielt wird. Die Verdre  hung des Rohrstückes 13 wird hierbei wieder von aus  sen, durch eine am Deckel des Behälters geführte Vor  richtung 12 bewirkt.  



       Fig.5    zeigt eine Ausführung des Leitrohres und  der Einstellvorrichtung, bei welcher die Schlitze nicht  in der Längsachse des Leitrohres, sondern im Winkel  oder spiralig geführt sind. Das Rohrstück 13 ist wieder  wie im vorigen Beispiel auf dem Leitrohr drehbar.  Durch Übergreifen der beiden Winkel zueinander ste  henden Schlitzsysteme wandern die freien Öffnungen  16 bei Verdrehung des Rohrstückes 13 in axialer Rich  tung, sie können also je nach dem     Flüssigkeitsspiegel     der schwereren Flüssigkeit - bei der erwähnten aus  zwei Anteilen bestehenden Flüssigkeit - höher oder  tiefer gelegt werden, wobei die Verstellung     wiederum     von aussen durch eine am Deckel befestigte Vorrich  tung erfolgen kann.  



       Fig.    6 zeigt schliesslich eine einfache Ausführungs  form, die bei einheitlichen Flüssigkeiten ausreicht und  eine Umwälzung unabhängig vom Flüssigkeitsstand       sicherstellt.    Über dem Leitrohr 5     ist    ein Rohrstück 13  wiederum durch eine     Spindelführung    von aussen ver  schiebbar.

   Schlitze und andere Durchbrüche sind hier  nicht vorgesehen, so dass die Flüssigkeit nur über den  oberen Rand des Rohrstückes 13 angesaugt     wird.    Die  Verstellung dieses Rohrstückes kann in Abhängigkeit  vom Flüssigkeitsspiegel von einer     Schwimmer-Vorrich-          tung    oder einen anderen im Behälter befindlichen     Flüs-          sigkeitsstandmesser    unmittelbar oder über eine der be  kannten mittelbaren     Steuerungsmittel    erfolgen, so dass  die wirksame Länge des Leitrohres dem jeweiligen  Flüssigkeitsstand optimal angepasst bleibt.  



  Die Einstellmöglichkeiten durch die beweglichen  Rohrstücke 13 in den     aufgeführten    Beispielen ermög-    liehen es auch, die Höhe des     Flüssigkeitsspiegels    so  einzustellen, dass bei     entsprechend        starker    Flüssigkeits  umwälzung die Luft von der Oberfläche angesaugt  wird, so dass eine Luftdüse in Wegfall kommen kann,  wie dies in     Fig.    3 bereits angenommen ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Einrichtung zur Durchführung von Fermentations- verfahren, die einen Behälter mit eingebautem rotie rendem Mischwerkzeug aufweist und ein dieses umfas sendes, die Flüssigkeit auf der Ansaugseite des Misch- werkzeuges führendes Leitrohr besitzt, dadurch ge kennzeichnet, dass an dem Leitrohr Vorrichtungen zum Ansaugen der Flüssigkeit aus verschiedenen Ebe nen angebracht sind. UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass im Bereich der anzusaugenden Flüssigkeit Durchbrüche (10, 11) im Leitrohr (5) ange bracht sind, die sich über verschiedene Höhen erstrek- ken. 2.

   Einrichtung nach Patentanspruch und Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Ende des Leitrohres (5) die Durchbrüche als Schlitze (10) angebracht sind. 3. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrü che als Löcher (11) ausgeführt sind. 4. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass am oberen Teil des Leitrohres (5) im Höhenbereich der anzusaugenden Flüssigkeit ein dem Leitrohr konzentrisch anliegendes, in der Höhe verstellbares Rohrstück (13) vorgesehen ist, durch des sen Höhenverstellung die wirksame Länge des Leitroh- res teleskopartig verändert wird. 5.

   Einrichtung nach Patentanspruch und Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Leit- rohr konzentrisch anliegendes, auf ihm drehbares Rohrstück (13) im Bereich der Leitrohrdurchbrüche ebenfalls durchbrochen ist, so dass bei Drehung des Rohrstückes der freie Querschnitt der Durchbrüche be einflusst wird. 6.

   Einrichtung nach Patentanspruch und Unteran spruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens auf einem der gegeneinander verdrehbaren Teile (5, 13) Schlitze in solchem Winkel gegenüber der Leitrohr- achse angebracht sind, dass bei Drehung des Rohrstük- kes (13), der Ort der freien Ansaugöffnung (16) verän dert wird. 7. Einrichtung nach Patentanspruch und den Un teransprüchen 4, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung des dem Leitrohr (5) anliegenden Rohrstücke. (13) durch ausserhalb des Behälters lie gende Bedienungsmittel (12) erfolgt.

   B. Einrichtung nach Patentanspruch und den Un teransprüchen 4, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung des dem Leitrohr (5) anliegenden Rohrstückes (13) durch einen im Behälter (1) befind lichen Flüssigkeitsstandmesser gesteuert wird.