AT210866B - Verfahren und Vorrichtung zum Mischen von strömenden, gasförmigen, flüssigen und/oder körnigen Medien unter Anwendung von stillstehenden Leitelementen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Mischen von strömenden, gasförmigen, flüssigen und/oder körnigen Medien unter Anwendung von stillstehenden Leitelementen

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AT210866B AT766458A AT766458A AT210866B AT 210866 B AT210866 B AT 210866B AT 766458 A AT766458 A AT 766458A AT 766458 A AT766458 A AT 766458A AT 210866 B AT210866 B AT 210866B
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  Verfahren und Vorrichtung zum Mischen von strömenden, gasförmigen, flüssigen und/ oder körnigen Medien unter Anwendung von stillstehenden Leitelementen 
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Mischvorrichtung zum Mischen von strömenden gasförmigen, flüssigen und/oder kör- nigen Medien unter Anwendung von stillstehen- den Leitelementen, bei dem die Zuführungs- ströme dieser Medien vereinigt werden und der so gebildete Hauptstrom wenigstens zweimal in mindestens zwei Teilströme geteilt wird, welche nach jeder Teilung gegeneinander versetzt wieder vereinigt werden. 



   Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind an sich bekannt. 



   Bei einem bekannten Verfahren wird ein
Hauptstrom, der durch den   Zusammenfluss   der
Zuführungsströme von verschiedenen Medien entstanden ist und gemischt werden soll, in zwei konzentrische Teilströme geteilt, denen mit Hilfe von schraubenflügelartigen stillstehenden
Leitelementen entgegengesetzte Drehrichtungen verliehen und die sodann wieder vereinigt wer- den. Der ganze Zyklus wird dann ein oder mehrere Male wiederholt. 



   Bei einem andern bekannten Verfahren wird ein Hauptstrom mit rechtwinkeligem Querschnitt in mehrere Teilströme geteilt, welche rechtwinkelige Querschnitte haben und den Querschnitt des Hauptstromes völlig ausfüllen. Diese Teilströme werden sodann in geänderter Lage zueinander wieder vereinigt, jedoch derart, dass sie den ursprünglichen, rechtwinkeligen Querschnitt des Hauptstromes mit ihren rechtwinkeligen Querschnitten von unveränderten Abmessungen wieder ausfüllen. Wenn man die Stromstärke genügend gross wählt, erhält man auf diese Weise eine heftige Turbulenz, die das Mischen der Medien bewirkt. 



   Dieses Verfahren besitzt jedoch in gewissen Fällen Nachteile. So wird nach diesem Prinzip wohl örtlich zwischen den Leitelementen gemischt, aber über den ganzen Querschnitt des Hauptstromes können grosse Unterschiede im Mischungsverhältnis der zu mischenden Medien bestehen bleiben. Auch ist es nicht immer möglich, die zu mischenden Medien mit einer so grossen Geschwindigkeit durch die Leitelemente zu führen, dass heftige Turbulenz entsteht. 
So würden z. B. beim Mischen von hochviskosen
Flüssigkeiten unerwünscht grosse Kräfte auf die
Leitelemente ausgeübt werden. 



   Diese Nachteile werden beim erfindung- gemässen Verfahren vermieden. 



   Die Erfindung besteht darin, dass bei dem
Verfahren der eingangs geschilderten Art nach jeder Teilung jeder Teilstrom aus dem Material von mindestens zwei Teilströmen gebildet wird, die durch jede vorhergehende Teilung gebildet sind. 



   Bei diesem Verfahren sind keine Wirbelungen und hohen Strömungsgeschwindigkeiten zur Er- zielung einer guten Mischung erforderlich. Wäh- rend bei dem bekannten Verfahren ohne Ver- wirbelung nur die erste Versetzung der Teil- ströme deren Gesamtanordnung im Haupt- strom tatsächlich ändert und die aufeinander- folgenden Versetzungen nur den Mischeffekt des Materials jedes ursprünglichen Teilstromes verstärken, steigert beim erfindungsgemässen Ver- fahren jede Versetzung und Teilung der Teil- ströme den Mischeffekt des Hauptstromes. 



   Der Grund hiefür ist darin gelegen, dass nach jeder Teilung jeder Teilstrom durch immer kleinere Materialmengen gebildet wird, die aus immer mehr vorangehenden Teilströmen herrühren. 



   In der Praxis wird nach einigen Stufen eine genügend feine Verteilung der Medien im Hauptstrom erzielt. 



   Dass jeder neue Teilstrom Materie von mehreren vorhergehenden Teilströmen enthält, kann auf verschiedene Weise erreicht werden. Gemäss der Erfindung können alle aus einem Hauptstrom gebildeten Teilströme, ehe sie wieder vereinigt werden, in einer Querrichtung derart verformt werden, dass die begrenzenden Linien der Querschnitte der Teilströme länglicher werden. Auf diese Weise wird die Wahrscheinlichkeit vergrössert, dass die Materie eines vorhergehenden Teilstromes bei einer folgenden Teilung des Hauptstromes über mehr neue Teilströme verteilt wird. 



    Dieses Verfahren hat noch den weiteren Vorteil, dass durch die Verformung der Teilströme diese   

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 nach der Wiedervereinigung eine grössere Kon- taktoberfläche haben, was die Homogenisierung des Hauptstromes durch Diffusion der Medien ineinander fördert. 



   Das Teilen eines Hauptstromes in Teilströme kann auf verschiedene Weise ausgeführt werden.
Bei einer sehr wirksamen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird aus den zu mischenden Stoffen ein Hauptstrom mit einem langen und schmalen Querschnitt gebildet und quer zur Hauptrichtung seines Querschnittes in eine Anzahl von Teilströmen geteilt, welche zu Strömen mit einem Querschnitt verformt werden, der ein anderes Begrenzungsprofil, aber die gleiche Oberfläche hat, wonach die so verformten Teilströme zu zwei oder mehr parallelen Reihen zusammengefasst werden, die dann durch
Beseitigung des gegenseitigen Abstandes der Teilströme wieder zu einem neuen Hauptstrom zusammengefügt werden, der den gleichen Querschnitt wie der Hauptstrom vor der Teilung hat. 



   Bei einem grösseren Querschnitt des ursprünglichen Hauptstromes kann es zur Erzielung einer genügenden Mischung der miteinander in Berührung gebrachten Stoffe erforderlich sein, dass dieser Vorgang ein oder mehrere Male wiederholt wird. 



   Den langen und schmalen Querschnitt des Hauptstromes kann man die Form eines Rechteckes geben. Es ist jedoch eine langgedehnte in sich selbst geschlossene Form des Querschnittes vorzuziehen, da sich dabei in geringerem Masse störende Randeffekte zeigen. Dies wird erzielt, wenn aus den Zuführungsströmen der zu mischenden Stoffe ein Hauptstrom mit einem ringförmigen Querschnitt gebildet wird und die verformten Teilströme nach ihrer Ordnung in zwei oder mehr konzentrischen Reihen wieder zu einem neuen Hauptstrom zusammengefügt werden, der den gleichen Querschnitt wie der Hauptstrom vor der Teilung hat. 



   Dieses Verfahren hat ausserdem den Vorteil, dass die Erwärmung oder Kühlung gleichmässiger durchgeführt werden kann, wenn das Mischen kombiniert mit einem   Erwärmungs- oder   Kühlprozess erfolgt. 



   Die Zuführungsströme können seitlich ode axial in den Hauptstrom mit ringförmigem Querschnitt eingeführt werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass eine bessere Mischwirkung erhalten wird, wenn aus den beiden Zuführungsströmen zunächst Ströme mit konzentrischen, ringförmigen Durchschnitten gebildet werden und diese Ströme zur Bildung eines Hauptstromes mit einem ringförmigen Querschnitt gegeneinander geführt werden. Es hat sich gezeigt, dass so eine gleichmässige Verteilung der Medien über den Hauptstrom schneller erhalten wird als bei einem beliebigen Zusammenströmen der Zuführungsströme. 



   Die oben beschriebenen Verfahren sind für das Mischen von Medien besonders geeignet, deren Mengen von gleicher Grössenordnung sind. Schwierigkeiten können jedoch auftreten, wenn eines der Medien aus einer hochviskosen
Flüssigkeit besteht, während das andere Medium ein Pigment ist, das in kleinen Mengen mit der Flüssigkeit gemischt werden soll. 



   Bei einer Ausführungsvariante des erfindunggemässen Verfahrens wird diese Schwierigkeit dadurch vermieden, dass der Zuführungsstrom der hochviskosen Flüssigkeit in eine Hauptkomponente, die den übergrossen Teil des viskosen Flüssigkeitsstromes umfasst, und eine Restkomponente geteilt wird, wobei in den Strom der Restkomponente der Pigmentzuführungsstrom gepumpt wird und die so pigmentierte Restkomponente mittels einer Pumpe zur Bildung des Hauptstromes mit der Hauptkomponente zusammengefügt wird. 



   Der so gebildete Hauptstrom wird dann auf die oben beschriebene Weise durch Unterteilung in Teilströme und Vereinigung dieser Teilströme, nachdem sie gegenseitig versetzt sind, zu einem neuen Hauptstrom weiter homogenisiert. 
Ausser auf die oben besprochenen Verfahren bezieht sich die Erfindung auch auf eine Misch- vorrichtung zum Mischen von strömenden, gas- förmigen, flüssigen und/oder körnigen Medien, welche eine Zuführung, eine Abführung und dazwischen mindestens zwei Mischelemente um- fasst, durch die mindestens zwei Kanäle laufen, die bei der Einführungsöffnung und bei der   Abführungsöffnung   jedes Elementes zusammen- kommen und deren Verlauf derartig ist, dass die Ausläufe der Kanäle anders zueinander ange- ordnet sind als die Einläufe, und die sich dadurch kennzeichnet,

   dass jeder der Kanäle aus jedem Mischelement in Strömungsrichtung gesehen in der Verlängerung von mindestens zwei Kanälen in jedem vorhergehenden Mischelement liegt. 



   Eine gute Homogenisierung und eine'starke Mischung wird erhalten, wenn erfindungsgemäss in dieser Mischvorrichtung die Kanäle einen in ihrer Längsrichtung sich derart ändernden Querschnitt aufweisen, dass das Profil dieses Querschnitts länglicher wird, je mehr der Querschnitt in der Abführungsrichtung angebracht wird, und dass der Quotient der Zahlenwerte, welche die Länge des Umfangs und die Wurzel aus dem Wert der Oberfläche dieser Querschnitte darstellen, grösser wird. 



   Verschiedene Ausführungsformen sind nach diesem Prinzip möglich. Eine einfache und zweckmässige Konstruktion wird jedoch erhalten, wenn die Einführungs- und die Abführungs-   öffnungen   jedes Mischelementes einen gleichen, langgedehnten Durchschnitt haben und die Kanäle Querschnitte aufweisen, die sich längs der Länge der Kanäle ändern, von bei den Einläufen gleichen Oberflächen, die in einer geraden Aneinanderreihung den Querschnitt der Einführungsöffnung des Mischelementes füllen, bis bei den Ausläufen gleiche Oberflächen, die wechselweise   in zwei parallelen Bahnen den Querschnitt der Abführungsöffnung völlig auffüllen.   

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   Die langgedehnten Querschnitte der Ein-   führungs- und Abführungsöffnungen   können beliebige Formen aufweisen. Konstruktiv ist es jedoch vorzuziehen, diesen Querschnitten eine regelmässigere Form dadurch zu geben, dass z. B. die kurze Querabmessung über die ganze
Länge der langen Querabmessung gleich ge- macht wird. Dies kann erreicht werden, indem man den Querschnitten die Form eines lang- gedehnten Rechteckes gibt.

   Eine einfache und gleichförmige Form der Kanäle erhält man, wenn die Querschnitte der Kanäle Rechtecke sind, deren Seite in der Richtung der kurzen
Rechteckseite der Einführungsöffnung über die erste halbe Länge des Kanals gleichmässig bis zur Hälfte kürzer wird beim Gleichbleiben der andern Seite, während über die zweite halbe Länge des Kanals die verkürzte Seite gleich bleibt und die andere Seite gleichmässig bis zu ihrer doppelten Länge länger wird. 



   Eine derartige Ausführung erhält jedoch ziemlich grosse Abmessungen. Ausserdem wird meistens eine mehr symmetrische Konstruktion vorgezogen, insbesondere wenn die Mischvorrichtung warme Materie mischt und also isoliert werden muss, oder wenn die Materie z. B. durch einen   Erwärmungs-oder Kühlmantel   um die Mischvorrichtung herum erwärmt oder gekühlt werden muss. 



   Erfindungsgemäss werden diese Nachteile durch eine Ausbildung der Mischvorrichtung vermieden, bei der die   Einführungs- und   die Abführungsöffnungen jedes Mischelementes einen gleichen ringförmigen Querschnitt haben und die Kanäle Querschnitte aufweisen, die sich längs der Länge der Kanäle ändern von bei den Einläufen gleichen Oberflächen, die in einer geraden Aneinanderreihung den Querschnitt der Einführungsöffnung des Mischelementes füllen, bis bei den Ausläufen gleiche Oberflächen, die wechselweise in zwei parallelen Bahnen den Querschnitt der Abführungsöffnung völlig auffüllen.

   Bei einer Ausführung, die vorzuziehen ist, sind dann die Querschnitte der Kanäle Ringsektoren, die sich über die erste halbe Länge des Kanals in radialer Richtung bis zur Hälfte verengen und sich sodann über die zweite halbe Länge des Kanals in tangentialer Richtung bis zur doppelten Abmessung erweitern. 



   Am einfachsten ist eine Mischvorrichtung, bei der beiderseits der ringförmigen Einführungs- öffnung des ersten Mischelementes Anschlüsse für die Einführung der Zuführungsströme der zu mischenden Medien vorgesehen sind. Eine bessere Mischung wird jedoch mit einer Mischvorrichtung erhalten, bei der vor dem ersten Mischelement zwei konzentrische Kammern mit ringförmigem Querschnitt angebracht sind, die eine separate Zuführung haben und deren Abführungen in die Einführungsöffnung des ersten Mischelementes ausmünden. 



   Eine derartige Mischvorrichtung ist zum Mischen eines Pigmentes mit einem hochviskosen Flüssigkeitsstrom vorzüglich geeignet, wenn er- findungsgemäss die innere Kammer mit ringförmigem Querschnitt an die Zuführungsleitung für einen viskosen Flüssigkeitsstrom angeschlossen ist, und eine Pigmentleitung, in der eine Pumpe vorgesehen ist, in eine Abspaltung der genannten Zuführungsleitung ausmündet, welche Abspaltung in die äussere Kammer mit ringförmigem Querschnitt ausmündet, und nach der Mündung der Pigmentleitung in die Abspaltung eine Pumpe in dieser Abspaltung angeordnet ist. 



   Der Gegenstand der Erfindung- ist in der Zeichnung an Hand beispielsweiser Ausführungsformen schematisch veranschaulicht. 



   Es zeigen : Die Fig.   1 a   und 1 b die Lage von zwei zu mischenden Strömen, u. zw. in Lage a bei der Einführungsöffnung und in Lage b bei der   Abführungsöffnung   eines Teiles eines Mischelementes mit einem langen und schmalen Querschnitt der Ein- und Abführungs-   öffnungen ;   Fig. 2 schaubildlich einen Teil eines ringförmigen Mischelementes gemäss der Erfindung ; Fig. 3 einen Schnitt durch dieses Mischelement nach der Linie III-III der Fig. 2 ; Fig. 4 das ringförmige Mischelement rechts von der Mittellinie als Draufsicht und links von dieser als Druntersicht ;

   Fig. 5 teilweise im Schnitt und teilweise in Seitenansicht eine vollständige Mischvorrichtung, die aus 15 Mischelementen des ringförmigen Typs aufgebaut ist und Fig. 6 teilweise im Schnitt und teilweise in Seitenansicht den Zuführungsteil einer Mischvorrichtung zum Mischen eines 
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 Mischelement mit einer langen und schmalen rechtwinkeligen Einführungsöffnung bezeichnet. 



  In Fig. 1 b bezeichnen die Buchstaben A, B und C die Ausläufe dieser Kanäle. 



   Die Pfeile in Fig.   l a   geben an, in welchen Richtungen sich die Querschnitte in der Längsrichtung der Kanäle ändern. Aus Fig. 1 b ist ersichtlich, dass die Ausläufe der Kanäle statt in einer einzigen Reihe nun in zwei parallelen Reihen wechselweise angeordnet sind. 



   Mit der Schraffierung ist in den Figuren ein gefärbter Strom eines Mediums angegeben, während durch die unschraffierten Kanalteile ein ungefärbter Strom eines Mediums in einer Richtung quer zur Fläche der Zeichnung läuft. 



   Natürlich ist die Erfindung nicht auf das Mischen von gefärbten mit ungefärbten Medien beschränkt und dieses Beispiel wurde nur gewählt, um die Wirkung der Mischvorrichtung zu verdeutlichen. Auch das Breitenverhältnis der beiden Ströme ist beliebig gewählt, da es für die gute Mischwirkung nicht wesentlich ist, dass nur zwei Medien gemischt werden. 



   Bei den Einläufen in Fig.   l a   besteht der Hauptstrom aus zwei Schichten, nämlich aus einer gefärbten und aus einer ungefärbten, wogegen er bei den Ausläufen des Mischelementes in Fig.   l   b aus vier Schichten besteht. 

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   Durchströmt der Hauptstrom noch ein Misch- element, so wird die Anzahl der Schichten nochmals verdoppelt. Wenn man auf diese Weise eine beliebige Anzahl Mischelemente in Serie schaltet, kann man jedes erwünschte Mass von Mischung erzielen. 



   Obwohl bei der in Fig. 1 a und 1 b dargestellten Ausführungsform die Ausläufe der Kanäle im Mischelement in zwei parallelen Reihen geordnet sind, ist die Erfindung darauf nicht beschränkt. Denn es ist möglich, die Ausläufe auch in   mener   als zwei parallelen Reihen, z. B.   in "p"-Reihen,   anzuordnen. In diesem Fall würde man bei einer derartigen Lage wie in den Fig.   1 a   und 1 b p X 2 Schichten im   neue :. 1   Hauptstrom erhalten und nach dem Durchströmen durch n-Mischelemente wird die Anzahl der Schichten nach der Mischvorrichtung pn mal grösser als vor dem ersten Mischelement sein. 



  Die Schichtdicke ist um den gleichen Faktor vermindert. 



   Setzt man zehn Mischelemente gemäss Fig. 1 hintereinander, wobei die Dicke der eingehenden Schichten des gefärbten und ungefärbten Materials mit je 1 cm angenommen sei, so sind nach dem Verlassen der Mischvorrichtung die Schichtdicken auf   0, 01 mm   reduziert. Die weitere Homogenisierung des Hauptstromes erfolgt dann schnell durch Diffusion der Medien ineinander. 



   In Fig. 2 ist ein Teil eines Mischelementes 1 dargestellt, das aus einer Anzahl langer und schmaler Kanäle 2 besteht, die zusammen einen Ring bilden. Die Kanäle münden auf ihrer Oberseite in eine ringförmige Einführungs- öffnung   3,   die an eine (nicht dargestellte) Zuführungsleitung angeschlossen ist. Die Kanäle 2 bestehen in der Durchströmungsrichtung aus je einem Teil 4 mit einem über die ganze Höhe gleichen Querschnitt, einem Teil   5,   dessen Abmessung nach unten in radialer Richtung kleiner wird und aus einem Teil   6,   dessen Abmessung nach unten in tangentialer Richtung grösser wird, während die Abmessung in radialer Richtung gleich bleibt.

   Die   Ausläufe   der Teile o münden schliesslich in eine   Abführungsöffnung   7, die an die (nicht dargestellte) Abführungsleitung der Mischvorrichtung angeschlossen ist. 



   Die Pfeile über den Kanälen 2 geben die Richtungen an, in denen sich die Kanäle verengen, während die zwei Ströme der zu mischenden Medien schraffiert und weiss dargestellt sind. 



   In den Teilen 5 benachbarter Kanäle 2 wird die radiale Verengung erhalten, indem man eine der tangential gerichteten Ringflächen dieser Kanäle schräg verlaufen lässt. Indem man dabei die Innenflächen 8 und die Aussenflächen 9 wechselweise schräg setzt, werden die Kanäle 2 in radialer Richtung gegeneinander versetzt. Die Erweiterung der Kanäle 2 in den Teilen 6 wird erhalten, indem man die radial gerichteten Flächen 10 und 11 der Kanäle in entgegengesetzter Richtung schräg verlaufen lässt. Infolge der radialen Versetzung und der tangentialen Erweiterung überlappen die aufeinanderfolgenden   Kanäle   einander teilweise in radialer Richtung. 



   In Fig. 3 ist die radiale Versetzung der Ströme in zwei aufeinanderfolgenden Kanälen im Querschnitt dargestellt. Aus dieser Figur, in der mit 12 die Achse des Mischelementes bezeichnet ist, ist ersichtlich, dass in den Kanalteilen 4 von aufeinanderfolgenden Kanälen 2 die schraffierten Ströme von der Achse 12 gleich weit entfernt liegen, was durch Schwarzfärbung angedeutet ist. 



   In den Kanalteilen 5 laufen die gefärbten Ströme in den zwei aneinandergrenzenden Kanälen 2 jedoch verschieden, was aus den Schraffierungen ersichtlich ist. Der schraffierte Strom in dem in Fig. 3 vorne liegenden Kanal 2 wird durch die Fläche 9 nach rechts versetzt, während der schraffierte Strom im hinteren Kanal im wesentlichen gerade fliesst. Die Bezugsziffern 13 und 14 geben den Verlauf der gefärbten Ströme an. Im Kanalteil 6 beginnt die Überlappung der schraffierten Ströme. 



   Die schraffierten Teile des in Fig. 4 veran- schaulichten ringförmigen Mischelementes stellen die Flächen dar, welche den Durchblick ver- hindern, während die nicht schraffierten Teile zwischen diesen Flächen den freien Durch- blick durch die Kanäle 2 des Mischelementes 1 gestatten. 



   Die Art, auf welche der in Fig. 2 dargestellte, aus zwei konzentrischen Strömen verschiedener
Medien bestehende Hauptstrom erhalten werden kann, ist durch Fig. 5 erläutert. Diese Figur zeigt auch, wie eine Reihe von Mischelementen gemäss der Erfindung zu einer Mischvorrichtung zusammengebaut werden kann, in welcher die Teilung eines Hauptstromes und die Zusammenfügung der Teilströme einige Male wiederholt wird. Hiezu ist eine Serie von fünfzehn Mischelementen 1 in der Strömungsrichtung hinter einem Strömungsgleichrichter 15 angeordnet, der aus wabenförmig angeordneten Platten besteht. Der Gleichrichter 15 schliesst an zwei konzentrische ringförmige   Kammern 16   und 17 an, die ihrerseits separate Zuführungsleitungen 18 und 19 haben.

   Das zuletzt durchströmte Miscbelement ist an eine Abführungsleitung 20 für den gemischten Hauptstrom angeschlossen. 



   Die beiden Ströme der zu mischenden Medien kommen durch die Zuführungsleitungen 18 und 19 in die zwei konzentrischen Kammern 16 und 17. Darin werden sie zu zwei Strömen mit konzentrischem ringförmigem Querschnitt verformt, welche parallel zueinander über den Strömungsgleichrichter 15 den Mischelementen zugeführt werden. Wenn man die Kammern 16 und 17 und den Strömungsgleichrichter 15. genügend lang macht, kann erreicht werden, dass die Ströme in diesen Kammern genau axial in das erste Mischelement fliessen. Wenn die Kammern 16 und 17 genügend lang sind, ist der Strömungsgleichrichter 15 überflüssig,   :   wogegen beim Vorhandensein eines Gleichrichters die Kammern 16 und 17 bedeutend kürzer gemacht werden können. 

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   Die in Fig. 6 gezeigte Mischvorrichtung zum
Mischen eines Pigmentes mit einer hochviskosen
Flüssigkeit weicht insofern von der in Fig. 5 veranschaulichten Vorrichtung ab, als die Kam- mer 16 weiter und mit Stahlwolle 20 gefüllt ist.
An Stelle von Stahlwolle können auch andere poröse Medien eingebracht werden. 



   In der   Zuführungsleitung 19,   die in diesem
Falle eine Abzweigung der Zuführungsleitung 18 ist, ist eine Zahnradpumpe 21 vorgesehen.
In das Leitungsstück der Leitung 19 mündet vor der Pumpe 21 eine Leitung 22, die an einen
Vorratsbehälter 23 für das Pigment angeschlossen ist. Die hochviskose Flüssigkeit strömt in der
Pfeilrichtung durch die Zuführungsleitung 18, sodann durch die Kammer 17 und den Strömungs- gleichrichter 15 auf gleiche Weise wie im Zusam- menhang mit Fig. 5 beschrieben. Ein Teil der hochviskosen Flüssigkeit wird jedoch von der Pumpe 21 durch die Zuführungsleitung 19 in die Kammer 16 gepumpt. Das Pigment aus dem Behälter 23 wird mittels einer Pumpe 24 durch die Leitung 22 in die Zuführungsleitung 19 an eine Stelle gepresst, die vor der Pumpe 21 liegt.

   Von der Mündung der Leitung 22 in die Zuführungsleitung 19 ab bis zu der Pumpe 21 transportiert die Zuführungsleitung 19 also einen Strom, der in der Hauptsache aus der hochviskosen Flüssigkeit besteht und Pigment enthält. Die Pumpe 21 mischt diese Komponenten durcheinander und transportiert das Gemisch zur Kammer 16. Die Stahlwolle darin hat den Zweck, durch wiederholte Spaltung völlige Homogenisierung des Mischstromes durch Diffusion des Pigmentes in der hochviskosen Flüssigkeit herbeizuführen. Dieser homogenisierte Strom wird seinerseits dem Strömungsgleichrichter 15 zugeführt. Vom Strömungsgleichrichter werden die von den Kammern 16 und 17 herrührenden Ströme auf bekannte Weise den Mischelementen zugeführt. 



   Natürlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf die in dieser Beschreibung angegebenen Vorrichtungen. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zum Mischen von strömenden gasförmigen, flüssigen und/oder körnigen Medien unter Anwendung von stillstehenden Leitelementen, bei dem die Zuführungsströme dieser Medien vereinigt werden und der so gebildete Hauptstrom wenigstens zweimal in mindestens zwei Teilströme geteilt wird, welche nach jeder Teilung, gegeneinander versetzt, wieder vereinigt werden, dadurch gekennzeichnet, dass nach jeder Teilung jeder Teilstrom aus dem Material von mindestens zwei Teilströmen gebildet wird, die durch jede vorhergehende Teilung gebildet sind.

Claims (1)

  1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle aus einem Hauptstrom gebildeten Teilströme, ehe sie wieder vereinigt werden, in einer Querrichtung derart verformt werden, dass die begrenzenden Linien der Querschnitte der Teilströme länglicher werden.
    3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus den zu mischenden Stoffen ein Hauptstrom mit einem langen und schmalen Querschnitt gebildet und quer zur Hauptrichtung seines Querschnittes in eine Anzahl von Teilströmen geteilt wird, welche zu Strömen mit einem Querschnitt verformt werden, der ein anderes Begrenzungsprofil, aber die gleiche Oberfläche hat, wonach die so verformten Teilströme zu zwei oder mehr parallelen Reihen zusammengefasst werden, die dann durch Beseitigung des gegenseitigen Abstandes der Teilströme wieder zu einem neuen Hauptstrom zusammengefügt werden, der den gleichen Querschnitt wie der Hauptstrom vor der Teilung hat.
    4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Zuführungsströmen der zu mischenden Stoffe ein Hauptstrom mit einem ringförmigen Querschnitt gebildet wird und dass die verformten Teilströme nach ihrer Ordnung in zwei oder mehr konzentrische Reihen wieder zu einem Hauptstrom zusammengefügt werden, der den gleichen Querschnitt wie der Hauptstrom vor der Teilung hat.
    5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Pigment mit einem hochviskosen Flüssigkeitsstrom gemischt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführungsstrom der hochviskosen Flüssigkeit in eine Hauptkomponente, die den übergrossen Teil des viskosen Flüssigkeitsstromes umfasst und eine Restkomponente geteilt wird, dass in den Strom der Restkomponente der Pigmentzuführungsstrom gepumpt wird und die so pigmentierte Restkomponente mittels einer Pumpe zur Bildung des Hauptstromes mit der Hauptkomponente zusammengefügt wird.
    6. Mischvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, die eine Zuführung, eine Abführung und dazwischen mindestens zwei Mischelemente umfasst, durch welche mindestens zwei Kanäle laufen, die bei der Einführungsöffnung und bei der Abführungsöffnung jedes Elementes zusammenkommen und deren Verlauf derartig ist, dass die Ausläufe der Kanäle anders zueinander angeordnet sind als die Einläufe, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Kanäle aus jedem Mischelement in Strömungsrichtung gesehen in der Verlängerung von zwei oder mehreren Kanälen in jedem vorangehenden Mischelement liegt.
    7. Mischvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle einen in ihrer Längsrichtung sich derart ändernden Querschnitt aufweisen, dass das Profil dieses Querschnitts länglicher wird, je mehr der Querschnitt in der Abführungsrichtung angebracht wird, und dass der Quotient der Zahlenwerte, welche die Länge des Umfangs und die Wurzel aus dem Wert der Oberfläche dieser Querschnitte darstellen, grösser wird. <Desc/Clms Page number 6>
    8. Mischvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführungs-und die Abführungsöffnungen jedes Mischelementes einen gleichen langgedehnten Querschnitt haben und dass die Kanäle Querschnitte aufweisen, die sich längs der Länge der Kanäle ändern von bei den Einläufen gleichen Oberflächen, die in einer geraden Aneinanderreihung den Querschnitt der Einführungsöffnung des Mischelementes füllen, bis bei den Ausläufen gleiche Oberflächen, die wechselweise in zwei parallelen Bahnen den Querschnitt der Abführungsöffnung völlig auffüllen.
    9. Mischvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführungs- und die Abführungsöffnungen jedes Mischelementes gleiche rechtwinkelige Querschnitte haben, dass die Querschnitte der Kanäle Rechtecke sind, deren Seite in der Richtung der kurzen Rechteckseite der Einführungsöffnung über die erste halbe Länge des Kanals gleichmässig bis zur Hälfte kürzer wird beim Gleichbleiben der andern Seite, während über die zweite halbe Länge des Kanals die verkürzte Seite gleichbleibt und die andere Seite gleichmässig bis zu ihrer doppelten Länge länger wird.
    10. Mischvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführungs- und die Abführungsöffnungen jedes Mischelementes einen gleichen ringförmigen Querschnitt aufweisen und dass die Kanäle Querschnitte haben, die sich längs der Länge der Kanäle ändern von bei den Einlaufen gleichen Ringsektoren, die in einem kreisförmigen Zusammenschluss den Querschnitt der Einführungsöffnung des Elementes füllen, bis bei den Ausläufen Ringsektoren mit gleicher Oberfläche, die in zwei konzentrischen Ringbahnen liegend den Querschnitt der Abführungsöffnung des Mischelementes derart völlig auffüllen, dass aufeinanderfolgende Ringsektoren bei den Einläufen übereinstimmen mit aufeinanderfolgenden Ringsektoren bei den Ausläufen, die wechselweise in der äusseren und der inneren Ringbahn liegen.
    11. Mischvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnitte der Kanäle Ringsektoren sind, die sich über die erste halbe Länge des Kanals in radialer Richtung bis zur Hälfte verengen und sich sodann über die zweite halbe Länge des Kanals in tangentialer Richtung bis zur doppelten Abmessung erweitern.
    12. Mischvorrichtung zum Mischen eines Pigmentes mit einem hochviskosen Flüssigkeitsstrom, bei der vor dem ersten Mischelement zwei konzentrische Kammern mit ringförmigem Querschnitt vorgesehen sind, die eine separate Einströmungsöffnung haben und deren Ausströmungsöffnungen in die Einführungsöffnung des ersten Mischelementes ausmünden, nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Kammer mit ringförmigem Querschnitt an die Zuführungsleitung für einen viskosen Flüssigkeitsstrom angeschlossen ist, dass eine Pigmentleitung, in der eine Pumpe vorgesehen ist, in eine Abspaltung der genannten Zuführungsleitung ausmündet, welche Abspaltung in die äussere Kammer mit ringförmigem Querschnitt ausmündet, und dass nach der Mündung der Pigmentleitung in die Abspaltung eine Pumpe in dieser Abspaltung angeordnet ist.
AT766458A 1957-11-29 1958-11-04 Verfahren und Vorrichtung zum Mischen von strömenden, gasförmigen, flüssigen und/oder körnigen Medien unter Anwendung von stillstehenden Leitelementen AT210866B (de)

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DE1202797B (de) * 1960-10-24 1965-10-14 Dr Hans C Stark Verfahren zur Herstellung von linksdrehendem 4-Dimethylamino-1, 2-diphenyl-3-methyl-butan-2-ol und dessen Estern mit niedermolekularen Carbonsaeuren
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