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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen das technische Gebiet des Zubehörs für die Dekontaminierung/Entgiftung und insbesondere eine modulare Venturi-Effekt-Mischvorrichtung.
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Hintergrund der Erfindung
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Es sind Venturi-Effekt-Mischvorrichtungen bekannt, die im Allgemeinen einen kastenartigen Halteaufbau mit einer Einlassleitung für ein Arbeitsfluid, Mischeinrichtungen, um letzteres mit einem Dekontaminierungs-/Entgiftungsprodukt zu mischen, und einen Auslass für das so gemischte Fluid umfassen.
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Aus der Britischen Patentanmeldung
GB-A-2 311 333 ist eine Mischvorrichtung bekannt, bei der die Mischeinrichtungen zwei parallel verbundene Mischleitungen umfassen. Jede Mischleitung umfasst an einer im Wesentlichen zentralen Position eine jeweilige Venturi-Düse.
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Bei dieser bekannten Mischvorrichtung besteht der kastenartige Halteaufbau aus einem Stück, so dass der Zugang einer Bedienungsperson zu den inneren Leitungen zur Reinigung, Wartung und/oder Beseitigung jeglicher Verunreinigungen und/oder jeglichen Schmutzes, die ein korrektes Mischen verhindern, schwierig oder sogar unmöglich ist, woraus sich eine Verringerung der Rückgewinnungseffizienz ergibt.
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Die Schwierigkeit des Zugangs zu diesen Elementen kann in Notsituationen, in denen ein Mangel an effizienter Rückgewinnung irreparable Schäden an Personen oder Gütern verursachen kann, besonders dramatisch sein.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die obigen Nachteile durch Bereitstellen einer hochleistungsfähigen und verhältnismäßig kostengünstigen Venturi-Effekt-Mischvorrichtung zumindest teilweise zu überwinden.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Venturi-Effekt-Mischvorrichtung bereitzustellen, die das Ansaugen von zwei oder mehr Dekontaminierungs-/Entgiftungsprodukten zur gleichen Zeit erlaubt, indem der Massenstrom des Arbeitsfluids unverändert gehalten wird.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Venturi-Effekt-Mischvorrichtung bereitzustellen, die eine einfache und schnelle Wartung, Reinigung und/oder Beseitigung von Verunreinigungen und/oder Schmutz aus den inneren Leitungen erlaubt.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Venturi-Effekt-Mischvorrichtung bereitzustellen, die erlaubt, dass die Rückgewinnungseffizienz im Lauf der Zeit unverändert behalten wird.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Venturi-Effekt-Mischvorrichtung bereitzustellen, die ein einfaches Steuern der Rate des Produkts, das in das Arbeitsfluid gesaugt und darin befördert wird, erlaubt, indem sie auch erlaubt, dass die Rate rasch verändert wird.
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Diese Aufgaben wie auch andere, die im Folgenden klarer erscheinen werden, werden durch eine Venturi-Effekt-Mischvorrichtung nach Anspruch 1 erfüllt.
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Die Venturi-Effekt-Mischvorrichtung umfasst einen kastenartigen Halteaufbau, der eine Einlassleitung für das Arbeitsfluid, welches z. B. Wasser unter Druck sein kann, Venturi-Effekt-Mischeinrichtungen zum Mischen des Arbeitsfluids mit einem oder mehreren Dekontaminierungs-/Entgiftungsprodukten, und eine Auslassleitung für das gemischte Fluid umfasst.
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Die Venturi-Effekt-Mischeinrichtungen umfassen zwei oder mehr Mischleitungen, die jeweils eine jeweilige Venturi-Düse umfassen, welche einen mit der Einlassleitung fluidisch verbundenen Einlass, einen mit der Auslassleitung fluidisch verbundenen Auslass und eine jeweilige Konvergenzverengung, die mit einer Zufuhreinrichtung für zumindest ein in einem gesonderten Behälter enthaltenes Dekontaminierungs-/Entgiftungsprodukt fluidisch verbindbar ist, aufweist.
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Geeigneterweise sind die Mischleitungen miteinander parallel verbunden.
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Dank dieser Ausführungsform weist die Venturi-Effekt-Mischvorrichtung eine hohe Effizienz auf, während sie erlaubt, dass zwei oder mehr Dekontaminierungs-/Entgiftungsprodukte mit hoher Dichte und einem relativ hohen Verhältnis (bis zu 20%) gleichzeitig angesaugt werden, indem der Massenstrom des Arbeitsfluids unverändert behalten wird.
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Der kastenartige Halteaufbau ist vom modularen Typ mit einem ersten Modul, das die Einlassleitung enthält, einem zweiten Modul, das die Mischleitungen enthält, und einem dritten Modul, das die Auslassleitung enthält.
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Das zweite Modul ist durch geeignete lösbare Befestigungsmittel, vorzugsweise vom Bolzentyp, mit dem ersten und/oder dritten Modul lösbar verbunden.
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Dank dieser Erfindung ist der Zugang zu den inneren Leitungen der Mischvorrichtung sehr schnell und einfach, so dass die jeweilige Wartung, Reparaturen und dergleichen erleichtert werden.
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Die Beseitigung der Verunreinigungen und/oder des Schmutzes, die ein korrektes Mischen verhindern, aus den Leitungen und insbesondere aus den Venturi-Düsen ist extrem schnell und einfach, was in Notsituationen die Rettung vieler Menschenleben bedeuten kann.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind gemäß den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der ausführlichen Beschreibung einer bevorzugten, nicht ausschließlichen Ausführungsform einer Venturi-Effekt-Mischvorrichtung nach der Erfindung, die mit Hilfe der beigefügten Zeichnungen als nichtbeschränkendes Beispiel beschrieben ist, deutlicher, wobei
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1 eine schematische axonometrische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform der Mischvorrichtung 1 ist;
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2 eine schematische Ansicht eines die Mischvorrichtung 1 enthaltenden Systems zur Rückgewinnung von Bereichen ist, die durch giftige oder krankheitserregende chemische, bakteriologische, nukleare und/oder radiologische Substanzen verschmutzt sind; und
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3 und 4 schematische Ansichten einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Mischvorrichtung 1 in einer auseinandergezogenen bzw. in einer zusammengesetzten Konfiguration sind.
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Ausführliche Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
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Wie insbesondere in 2 gezeigt kann die Venturi-Effekt-Mischvorrichtung 1 ein wesentlicher Bestandteil eines Systems S zur Rückgewinnung/Dekontaminierung von Bereichen sein, die durch giftige oder krankheitserregende chemische, bakteriologische, nukleare und/oder radiologische Substanzen verschmutzt sind.
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Das System S kann in seiner grundlegendsten Form einen Generator G für ein Arbeitsfluid, das Druckwasser sein kann, wie etwa den von der Cristanini SpA® vertriebenen Sanijet® mod. C921, eine Mischvorrichtung 1 zum Mischen des Arbeitsfluids mit einem oder mehreren im Behälter R enthaltenen Dekontaminierungs-/Entgiftungsprodukt(en), wie etwa dem gemäß den Lehren der Italienischen Patentanmeldung VI2006A000285 hergestellten Dekontaminierungs-/Entgiftungsprodukt, und eine Strahllanze L zum Sprühen des resultierenden Gemisches auf den Bereich, der rückgewonnen/dekontaminiert werden soll, umfassen.
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Die Mischvorrichtung 1 weist im Wesentlichen einen insgesamt kastenartigen Halteaufbau 2 auf, der eine Einlassleitung 3 mit einem Einlass 3' für das Arbeitsfluid, Venturi-Effekt-Mischeinrichtungen, die insgesamt mit 4 bezeichnet sind, zum Mischen des Arbeitsfluids mit zumindest einem Dekontaminierungs-/Entgiftungsprodukt und eine Auslassleitung 5 mit einem Auslass 5' für das so gemischte Fluid umfasst.
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Es ist offensichtlich, dass der Generator G mit dem Einlass 3' der Mischvorrichtung 1 fluidisch verbunden sein kann, während die Strahllanze L mit dem Auslass 5' fluidisch verbunden sein kann.
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Die Mischeinrichtungen 4 umfassen zwei Mischleitungen 6, 6' mit jeweiligen Venturi-Düsen, die mit 7 bzw. 7' bezeichnet sind.
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Die Mischleitungen 6, 6' sind miteinander parallel verbunden. Auf diese Weise verläuft durch die beiden Leitungen 6, 6' die gleiche Strömung an Arbeitsfluid.
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Insbesondere können bei den mit 7 bzw. 7' bezeichneten Venturi-Düsen der jeweilige Einlass 70, 70' mit der Einlassleitung 3 fluidisch verbunden sein, die jeweiligen Auslässe 75, 75' mit der Auslassleitung 5 fluidisch verbunden sein, und die Konvergenzverengungen 10, 10', z. B. durch jeweilige darin eingesetzte Saugschläuche 12, 12', mit dem Behälter R fluidisch verbunden sein, um das Dekontaminierungs-/Entgiftungsprodukt anzusaugen.
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Die Saugschläuche 12, 12' können Einrichtungen zum Regulieren der Strömung des letzteren umfassen. Dank dieser Einrichtungen kann die Rate des Dekontaminierungs-/Entgiftungsprodukts, das mit dem Arbeitsfluid gemischt werden soll, auf einfache Weise gesteuert werden.
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Die Einrichtungen zum Regulieren der Strömung des Dekontaminierungs-/Entgiftungsprodukts können vorzugsweise für jeden Saugschlauch 12, 12' ein Regulierungsventil 13, 13' zum Regulieren des Durchflussquerschnitts von diesem und ein Rückschlagventil 14, 14', das sich stromaufwärts des Regulierungsventils 13, 13' befindet, aufweisen.
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Die besondere Position dieser Ventile 13, 13' dicht stromaufwärts der Konvergenzverengung 10, 10' macht sie für Notfallanwendungen, bei denen es nötig ist, die Rückgewinnung so rasch als möglich an die verschiedenen Bedürfnisse anzupassen, besonders geeignet.
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Das Regulierungsventil 13, 13' kann eine Waage zum Dosieren des Dekontaminierungs-/Entgiftungsprodukts umfassen, die in den beigefügten Figuren nicht dargestellt ist, da sie an sich bekannt ist.
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Die Saugschläuche 12, 12' können optisch transparent sein, so dass eine Sichtkontrolle des Dekontaminierungs-/Entgiftungsprodukts erlaubt wird. Auf diese Weise ist es z. B. möglich, sofort zu überprüfen, ob das Produkt aufgebraucht ist, um dieses rasch zu ersetzen.
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Jeder Schlauch 12, 12' kann auch einen Bodenfilter 25, 25' aufweisen, um das Eindringen jeglicher Verunreinigungen, die sich im Behälter R befinden können, zu verhindern.
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Der kastenartige Halteaufbau 2 der Mischvorrichtung 1 besteht aus einem ersten Modul 20, das die Einlassleitung 3 enthält, einem zweiten Modul 21, das die Mischleitungen 6, 6' enthält, und einem dritten Modul 22, das die Auslassleitung 5 enthält.
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Das zweite Modul 21 ist durch geeignete lösbare Befestigungsmittel mit dem ersten Modul 20 und/oder dem dritten Modul 22 lösbar verbunden, um den Zugang einer Bedienungsperson zur Einlassleitung 3 und/oder zu den Mischleitungen 6, 6' und/oder zur Auslassleitung 5 zu erleichtern.
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Es versteht sich, dass diese lösbare Verbindung durch irgendwelche lösbaren Befestigungsmittel erfolgen kann, ohne von dem durch die Begriffe der beiliegenden Ansprüche definierten Schutzumfang abzuweichen. Doch bei einer bevorzugten, aber nicht ausschließlichen Ausführungsform können diese lösbaren Befestigungsmittel vom Bolzentyp sein.
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Es versteht sich auch, dass das zweite Modul 21 sowohl mit dem ersten Modul 20 als auch mit dem dritten Modul 22 oder sogar nur mit dem ersten Modul 20 oder nur mit dem dritten Modul 22 lösbar verbunden sein kann, ohne von dem durch die Begriffe der beiliegenden Ansprüche definierten Schutzumfang abzuweichen.
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Geeigneterweise können die lösbaren Befestigungsmittel vom Bolzentyp zumindest ein erstes Innengewinde 50 umfassen, das durch das erste Modul 20 und/oder das dritte Modul 22 geht, um dieses durch einen entsprechenden darin verschraubten ersten Bolzen 51 lösbar mit dem zweiten Modul 21 zu verbinden.
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Zu diesem Zweck müssen sowohl das erste Innengewinde 50 als auch der erste Bolzen 51 eine zweckmäßige Größe aufweisen.
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Wenn zum Beispiel das erste Modul 20 und/oder das dritte Modul 22 eine vorherbestimmte Länge P entlang einer parallel zur Richtung d der Strömung durch die Einlassleitung 3 und die Auslassleitung 5 verlaufenden Richtung aufweist, weisen das erste Innengewinde 50 und der entsprechende erste Bolzen 51 eine Länge L auf, die größer als die Länge P ist.
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Auf diese Weise gehen, wie es insbesondere in 3 sichtbar ist, das erste Innengewinde 50 und der erste Bolzen 51 vollständig durch das erste Modul 20 und/oder das dritte Modul 22, und teilweise durch das zweite Modul 21, hindurch.
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Wenn das zweite Modul 21 sowohl mit dem ersten Modul 20 als auch mit dem dritten Modul 22 lösbar verbunden ist, können ein zweites Innengewinde 50' und ein relativer zweiter Bolzen 51', der im Wesentlichen ähnlich dem ersten ist, vorgesehen sein.
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Vorteilhafterweise erstrecken sich, wie insbesondere in 2 bis 4 sichtbar, die Einlassleitung 3 im ersten Modul 20 zwischen dem ersten Einlass 3' und mehreren ersten Auslässen 17'', 17''', die Mischleitungen 6, 6' im zweiten Modul 21 zwischen mehreren zweiten Einlässen 8, 8' und mehreren zweiten Auslässen 9, 9' und die Auslassleitung 5 im dritten Modul 22 zwischen mehreren dritten Einlässen 19'', 19''' und einem dritten Auslass 5'. Diese Einlässe und Auslässen bilden auch die Einlässe und Auslässe der jeweiligen Module.
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Geeigneterweise umfasst die Einlassleitung 3 einen einzelnen Zufuhrknoten 15, der mit dem ersten Einlass 3' fluidisch verbunden ist, um das Arbeitsfluid zu mehreren Zufuhrleitungen 17, 17' zu liefern, die mit den ersten Auslässen 17'', 17''' fluidisch verbunden sind.
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Um den Druckabfall des Arbeitsfluids, das den Einlass 70, 70' der Venturi-Düsen 7, 7' erreicht, auf ein Mindestmaß zu verringern, kann jede der Zufuhrleitungen 17, 17' eine Krümmung aufweisen, die im Wesentlichen größer als 90° ist und vorzugsweise nahe an 135° liegt, wobei in Entsprechung dazu ein Element mit konkaver Oberfläche 18, 18' eingesetzt ist.
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Geeigneterweise kann jeder der zweiten Einlässe 8, 8' mit dem jeweiligen ersten Auslass 17'', 17''' der Einlassleitung 3 zum Einlassen des Arbeitsfluids in die jeweilige Venturi-Düse 7, 7' fluidisch verbunden sein.
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Andererseits kann jeder der zweiten Auslässe 9, 9' mit den dritten Einlässen 19'', 19''' der Auslassleitung 5 fluidisch verbunden sein, um das gemischte Fluid zu befördern.
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Geeigneterweise kann die Auslassleitung 5 mehrere Sammelrohre 19, 19' aufweisen, die mit den dritten Einlässen 19'', 19''' fluidisch verbunden sind, um das gemischte Fluid in einem einzelnen Sammelknoten 16 zu sammeln, der mit dem dritten Auslass 5' fluidisch verbunden ist.
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Um die Verwirbelung des gemischten Fluids zu maximieren und dadurch das Mischen zu optimieren, kann jede der Sammelleitungen 19, 19' eine Krümmung von im Wesentlichen 90° aufweisen.
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Da in Notsituationen immer die effizienteste Rückgewinnung erforderlich ist, können möglicherweise Einrichtungen zum Steuern des Drucks und/oder der Temperatur des Arbeitsfluids oder des gemischten Fluids vorgesehen sein.
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Zu diesem Zweck können die Leitungen 26 und 27, die jeweils mit den zweiten Einlässen 8, 8' und den zweiten Auslässen 9, 9' fluidisch verbunden sind, mit Messgeräten und/oder Thermometern versehen sein, die nicht in den Figuren gezeigt sind, da sie an sich bekannt sind.
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Diese Messgeräte und/oder Thermometer können eine Anzeige aufweisen, die für die Bedienungsperson leicht von außen her sichtbar ist, um ein rasches Handeln zu erlauben.
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Funktionell arbeitet das Rückgewinnungssystem S wie folgt:
Zuerst kann der Einlass 3' mit dem Generator G verbunden werden, der Auslass 5' kann mit der Strahllanze L verbunden werden, und die Saugschläuche 12, 12' können in den Behälter R eingesetzt werden. An diesem Punkt ist es nötig, auf die Ventile 13, 13' einzuwirken, um das Dekontaminierungs-/Entgiftungsprodukt zu dosieren, und auf die Lanze L einzuwirken, um das gemischte Produkt auf den Bereich, der rückgewonnen werden soll, zu sprühen.
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Das Arbeitsfluid, das durch den Generator G auf eine an sich bekannte Weise erzeugt wurde, tritt in das erste Modul 20 ein, strömt durch den Einlass 3, durch den Knoten 15, die Leitungen 17, 17' und erreicht dann das zweite Modul 21.
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Hier erreicht das Arbeitsfluid den Einlass 8, 8' der Leitungen 6, 6' und strömt dann durch die Einlässe 70, 70' in die Venturi-Düsen 7, 7'. Da die Zufuhrleitungen 17, 17' so konfiguriert sind, dass sie den Druckabfall auf ein Mindestmaß verringern, erreicht das Arbeitsfluid die Einlässe 8, 8' mit im Wesentlichen dem gleichen Druck wie auch im Wesentlichen dem gleichen Massenstrom.
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Der Durchgang des Arbeitsfluids durch die Venturi-Düsen 7, 7' erzeugt ein Vakuum, das das Dekontaminierungs/Entgiftungsprodukt durch die Saugschläuche 12, 12' aus dem Behälter R ansaugt, wobei es durch die Ventile 14, 14' und 13, 13' bis zu den Konvergenzverengungen 10, 10' strömt, um sich mit dem Arbeitsfluid zu vermischen.
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Dank der Einrichtungen zum Regulieren der Strömung des Dekontaminierungs-/Entgiftungsprodukts ist es möglich, dieses Mischen augenblicklich auf eine solche Weise zu steuern, dass immer die effizienteste Rückgewinnung erhalten wird.
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Die parallele Verbindung zwischen den Leitungen 6, 6' erlaubt auch das effektivste Ansaugen des Dekontaminierungs/Entgiftungsprodukts, da der Massenstrom in beiden Leitungen im Wesentlichen gleich ist.
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Das resultierende Gemisch strömt dann durch die Auslässe 9, 9' und erreicht dann das dritte Modul 22.
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Hier strömt das gemischte Fluid durch die Leitungen 19, 19', um sich zum Knoten 16 zu sammeln. Dank der besonderen Konfiguration des letzteren vermischt sich das Arbeitsfluid weiterhin mit dem Dekontaminierungs-/Entgiftungsprodukt, um die größte Rückgewinnungseffizienz sicherzustellen.
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Vom Knoten 16 erreicht das Gemisch den Auslass 5' und dann die Düse L, um auf den Bereich, der rückgewonnen/dekontaminiert werden soll, gesprüht zu werden.
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Die obige Offenbarung zeigt deutlich, dass die Erfindung die beabsichtigten Aufgaben erfüllt.
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Für die Mischvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sind eine Reihe von Veränderungen oder Varianten denkbar, die alle im Umfang der Erfindung liegen, der in den beiliegenden Ansprüchen offenbart ist. Alle ihre Einzelteile können durch andere technisch gleichwertige Teile ersetzt werden, und die Materialien können abhängig von den unterschiedlichen Bedürfnissen verschieden sein, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
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Obwohl es sich bei der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform um zwei Mischleitungen 6, 6' handelt, versteht es sich, dass es beispielsweise auch drei oder mehr sein können. Es ist offensichtlich, dass in diesem Fall die Anzahl der Bestandteile des gesamten Kreises in zweckmäßiger Weise angepasst werden muss. Und obwohl in der obigen beispielhaften Ausführungsform die Saugschläuche 12, 12' beide in einen einzelnen Behälter R eingesetzt sind, versteht sich darüber hinaus, dass jeder Schlauch in einen jeweiligen Behälter eingesetzt werden kann, um zum Beispiel verschiedene Dekontaminierungs-/Entgiftungsprodukte anzusaugen.
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Während die Mischvorrichtung unter besonderer Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben wurde, werden die Bezugszeichen, auf die in der Offenbarung und in den Ansprüchen Bezug genommen wird, nur zum Zwecke einer besseren Verständlichkeit der Erfindung verwendet, und sollen den beanspruchten Umfang in keiner Weise beschränken.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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