DE29623909U1

DE29623909U1 - Static mixer with a bundle of chambered strands

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Publication number: DE29623909U1
Application number: DE29623909U
Authority: DE
Original assignee: Sulzer Chemtech AG
Current assignee: Sulzer Chemtech AG
Priority date: 1996-07-05
Filing date: 1996-07-05
Publication date: 2000-06-29
Anticipated expiration: 2006-07-06

Description

P. 6741 EhphP. 6741 Ehph

Sulzer Chemtech AG, Winterthur, SchweizSulzer Chemtech AG, Winterthur, Switzerland

Statischer Mischer mit einem Bündel von crekammerten SträngenStatic mixer with a bundle of crechambered strands

Die Erfindung betrifft einen statischen Mischer mit einem Bündel von gekammerten Strängen gemäss Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a static mixer with a bundle of chambered strands according to the preamble of claim 1.

In der europäischen Anmeldung Nr. 95810418.4 (= P.6689) ist ein gattungsgemasser Mischer beschrieben. Er funktioniert nach einem ähnlichen Prinzip wie die bekannten Multiflux- und ISG-Mischer; für seine Herstellung wird aber wesentlich weniger Material benötigt. Ein derartiger Mischer, der mit Vorteil zur Behandlung von hochviskosen Medien verwendet wird, besteht aus einem Rohr und einer Vielzahl von in diesem Rohr angeordneten Mischelementen. Jedes der Mischelemente umfasst zwei axiale Abschnitte, wobei jedem Abschnitt mindestens ein den Abschnitt unterteilender Trennsteg zugeordnet ist. Die Trennstege der beiden Abschnitte kreuzen sich und unterteilen den Rohrquerschnitt in Teilflächen, die im wesentlichen gleich gross sind. Bei 5 der Grenze zwischen den Abschnitten sind offene sowie durch Umlenkscheiben abgedeckte Teilfächen vorgesehen und zwar so, dass auf beiden Seiten jedes Trennstegs genauA mixer of this type is described in European application No. 95810418.4 (= P.6689). It works on a similar principle to the known Multiflux and ISG mixers; however, significantly less material is required for its manufacture. Such a mixer, which is advantageously used for treating highly viscous media, consists of a pipe and a large number of mixing elements arranged in this pipe. Each of the mixing elements comprises two axial sections, with each section being assigned at least one dividing web that divides the section. The dividing webs of the two sections cross each other and divide the pipe cross-section into partial areas that are essentially the same size. At the boundary between the sections, open partial areas and partial areas covered by deflection disks are provided in such a way that on both sides of each dividing web there is exactly

- 05.04.00 -- 05.04.00 -

• · a· a

• «■ · · · t• «■ · · · t

eine offene Teilfläche angeordnet ist. Bezüglich aufeinander folgender Mischelemente bestehen die Beziehungen, dass einerseits benachbarte Trennstege sich kreuzen und andererseits die offenen Teilflächen gegeneinander versetzt angeordnet sind.an open partial area is arranged. With regard to successive mixing elements, the relationships exist that, on the one hand, adjacent dividers cross each other and, on the other hand, the open partial areas are arranged offset from one another.

Die in der genannten Anmeldung (P.6689) beschriebenen Ausführungsbeispiele entsprechen auch der alternativen Definition des Oberbegriffs von Anspruch 1. Dabei ist jeweils eine mischaktive Kammer gemäss alternativer Definition einer offenen Teilfläche zuzuordnen. Die zwei geschlossenen Kammerenden und die benachbarten Seitenwände, die Durchgänge zu weiteren Kammern enthalten, werden durch die Umlenkscheiben beziehungsweise durch die Trennstege gebildet.The embodiments described in the above-mentioned application (P.6689) also correspond to the alternative definition of the preamble of claim 1. In each case, a mixing-active chamber is to be assigned to an open partial area according to the alternative definition. The two closed chamber ends and the adjacent side walls, which contain passages to further chambers, are formed by the deflection disks or by the separating webs.

Die durch die beiden Definitionen gegebenen Mengen von statischen Mischern sind nicht identisch. Es gibt aber Teilmengen dieser Mengen, für deren Mischer beide Definitionen gelten. Die genannten Ausführungsbeispiele sind Elemente der Teilmengen.The sets of static mixers given by the two definitions are not identical. However, there are subsets of these sets for whose mixers both definitions apply. The above-mentioned examples are elements of the subsets.

Multiflux-Mischer enthalten eine lineare Anordnung von Mischelementen, die jeweils zwei Kanäle aufweisen. Jeder dieser Kanäle verengt sich kontinuierlich in Strömungsrichtung bis zur Mitte des Mischelements (Konfusor); hinter der engsten Stelle erweitert er sich wieder kontinuierlich (Diffusor) und zwar in einer um gedrehten Ebene. Ein durch das Mischelement fliessendes Medium erfährt eine Umformung, durch die sich die Anzahl von Teilschichten verdoppelt. Diese Umformung setzt sich zusammen aus einem "Schneiden" des Mediums am Eintritt in 0 das Mischelement in zwei Teilströme, einem "Stauchen" (im Konfusor), einem "Ausbreiten" (im Diffusor) sowie einem Zusammenführen der Teilströme. Im Idealfall erfolgt das "Schneiden" jeweils so, dass ein Strom mit einerMultiflux mixers contain a linear arrangement of mixing elements, each of which has two channels. Each of these channels narrows continuously in the direction of flow up to the middle of the mixing element (confuser); behind the narrowest point it widens again continuously (diffuser) in a plane rotated by 100°. A medium flowing through the mixing element undergoes a transformation that doubles the number of partial layers. This transformation consists of "cutting" the medium at the inlet to the mixing element into two partial flows, "compressing" (in the confuser), "spreading" (in the diffuser) and merging the partial flows. Ideally, the "cutting" takes place in such a way that a flow with a

• ··

gleichmässigen Schichtung senkrecht zu den Schichten geschnitten wird, so dass nach der Umformung weiterhin eine gleichmässige Schichtung - mit verdoppelter Anzahl Teilschichten - vorliegt.uniform layering is cut perpendicular to the layers, so that after forming there is still a uniform layering - with double the number of partial layers.

In den mischaktiven Kammern der gattungsgemässen Mischern erfolgt eine entsprechende Umformung der zu behandelnden Medien, allerdings ohne dass dabei Konfusoren und Diffusoren für diese Umformung nötig sind.In the mixing chambers of the mixers of this type, the media to be treated are transformed accordingly, but without the need for confusers and diffusers for this transformation.

Bei der Mischung zweier Medien, die verschiedene Werte der Viskosität aufweisen, beobachtet man Abweichungen von dem idealen Mischmechanismus: Nach Durchlauf mehrerer Mischelemente sind Teilschichten, die am Rand der Schichtung liegen, wesentlich dicker als die übrigen Teilschichten.When mixing two media with different viscosity values, deviations from the ideal mixing mechanism are observed: After passing through several mixing elements, partial layers located at the edge of the layering are significantly thicker than the other partial layers.

Es ist Aufgabe der Erfindung, den gattungsgemässen Mischer derart zu ändern, dass Abweichungen von der idealen Mischwirkung zumindest teilweise beseitigt werden. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass im Mischer "Umlagerungskammern" vorgesehen sind, durch die erreicht wird, dass randständige Teilschichten in das Innere der Schichtung umgelagert werden. Anspruch 1 definiert einen derartigen Mischer mit Umlagerungszellen. Die abhängigen Ansprüche 2 bis 11 beziehen sich auf verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemässen Mischers.The object of the invention is to modify the generic mixer in such a way that deviations from the ideal mixing effect are at least partially eliminated. This object is achieved by providing "rearrangement chambers" in the mixer, which ensure that marginal partial layers are rearranged into the interior of the layering. Claim 1 defines such a mixer with rearrangement cells. The dependent claims 2 to 11 relate to various embodiments of the mixer according to the invention.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The invention is explained below with reference to the drawings. They show:

Fig. 1 einen Abschnitt einer Mischerstruktur, die nur mischwirksame Kammern aufweist,Fig. 1 shows a section of a mixer structure which only has mixing chambers,

Fig. 2 den geometrische Aufbau der Mischerstruktur gemäss Fig.1,Fig. 2 the geometric structure of the mixer structure according to Fig.1,

Fig. 2a einen Querschnitt durch die Struktur der Fig.2,Fig. 2a a cross-section through the structure of Fig.2,

Fig. 3 eine erste Modifikation der in Fig.l gezeigten Mischerstruktur,Fig. 3 a first modification of the mixer structure shown in Fig.l,

Fig. 4 eine zweite Modifikation,Fig. 4 a second modification,

Fig. 5 eine erste erfindungsgemässe Mischerstruktur mit Umlagerungskammern,Fig. 5 shows a first mixer structure according to the invention with transfer chambers,

Fig. 6 eine zweite erfindungsgemässe Mischerstruktur mit Umlagerungskammern,Fig. 6 a second mixer structure according to the invention with transfer chambers,

Fig. 7 eine Abwicklung der an der Peripherie gelegenen Kanten der Mischerstruktur gemäss Fig.l in die Ebene,Fig. 7 a development of the edges of the mixer structure located at the periphery according to Fig.l in the plane,

Fig. 8 eine entsprechende Abwicklung für eine Mischerstruktur gemäss Fig.5,Fig. 8 a corresponding development for a mixer structure according to Fig.5,

Fig. 9 eine Abwicklung für eine Mischerstruktur gemäss Fig.6,Fig. 9 a development for a mixer structure according to Fig.6,

Fig. 10 eine Mischerstruktur mit einem zusätzlichen vorteilhaften Strukturelement,Fig. 10 a mixer structure with an additional advantageous structural element,

Fig. 11 eine erste seitlich verstärkte Mischerstruktur,Fig. 11 a first laterally reinforced mixer structure,

Fig. 12 eine zweite Mischerstruktur mit seitlicher Verstärkung,Fig. 12 a second mixer structure with lateral reinforcement,

Fig. 13 eine schematische Darstellung zu einer Mischerstruktur mit einem Bündel von vier gekammerten Strängen,Fig. 13 is a schematic representation of a mixer structure with a bundle of four chambered strands,

Fig. 14 eine schematische Darstellung zu einerFig. 14 is a schematic representation of a

Mischerstruktur mit neun gekammerten Strängen undMixer structure with nine chambered strands and

Fig. 15 eine schematische Darstellung zu einer Mischerstruktur mit sechzehn gekammertenFig. 15 is a schematic representation of a mixer structure with sixteen chambered

Strängen.strands.

Der in Fig.l dargestellte statische Mischer besteht aus einer Mischerstruktur 1, die in einem Rohr 10 angeordnet ist. Die Mischerstruktur 1 setzt sich aus Mischelementen 1' zusammen, die jeweils aus zwei Trennstegen 2, 2' und zwei Umlenkscheiben 3, 3¹ bestehen. In der Ebene der Umlenkscheiben 3, 3' befinden sich zwei offene Teilflächen 4, 4' (äussere Grenzen 4a, 4a'), die auch als Durchgangslöcher bezeichnet worden sind (siehe P.6689) .The static mixer shown in Fig.l consists of a mixer structure 1 which is arranged in a tube 10. The mixer structure 1 is composed of mixing elements 1', each of which consists of two separating webs 2, 2' and two deflection disks 3, ³ '. In the plane of the deflection disks 3, 3' there are two open partial surfaces 4, 4' (outer boundaries 4a, 4a'), which have also been referred to as through holes (see P.6689).

Der geometrische Aufbau der Mischerstruktur 1 - siehe Figuren 2 und 2a - lässt sich als ein in Richtung der z-Achse orientiertes Bündel von gekammerten Strängen A, B, C und D beschreiben. Die Bezeichnungen für die Kammern sind Al, A2, ... Bl, B2, ... Cl, C2, ... und Dl, D2, ...The geometric structure of the mixer structure 1 - see Figures 2 and 2a - can be described as a bundle of chambered strands A, B, C and D oriented in the direction of the z-axis. The designations for the chambers are Al, A2, ... Bl, B2, ... Cl, C2, ... and Dl, D2, ...

Diese Kammern sind "mischwirksam"; sie erstrecken sich in Richtung des Rohrs 10 jeweils zwischen zwei geschlossenen Enden el, e2, und zwei zueinander benachbarte Seitenwände der mischwirksamen Kammer enthalten vier wechselständig angeordnete Durchgänge al, bl, a2 und b2 (mit jeweils einem Kreuz gekennzeichnete Flächen in Fig.2). Die Kammer C2 ist über die Durchgänge al und bl mit den zwei stromaufwärts liegenden Kammern Al, Bl sowie über die Durchgänge a2 und b2 mit den zwei stromabwärts liegenden Kammern A2, B2 verbunden. Im Mischer der Fig.l sind alle 0 Kammern mischwirksam. Im allgemeinen kann jedoch eine mischwirksame Kammer auch mit anderen Kammern (Umlagerungs- oder Zwischenkammern, siehe weiter unten) verbunden sein.These chambers are "mixing effective"; they extend in the direction of the pipe 10 between two closed ends el, e2, and two adjacent side walls of the mixing effective chamber contain four alternately arranged passages al, bl, a2 and b2 (areas marked with a cross in Fig.2). The chamber C2 is connected via the passages al and bl to the two upstream chambers Al, Bl and via the passages a2 and b2 to the two downstream chambers A2, B2. In the mixer of Fig.1, all 0 chambers are mixing effective. In general, however, a mixing effective chamber can also be connected to other chambers (rearrangement or intermediate chambers, see below).

-G--G-

Die Stränge A und B - als Querschnitte in Fig.2a zu sehen - haben den gleichen Aufbau; durch eine 18 0°-Drehung um die z-Achse (oder Mittellinie 5) kann der Strang A mit dem Strang B zur Deckung gebracht werden. Die gleiche Beziehung besteht zwischen den Strängen C und D. Die Stränge des einen Paares A, B sind jeweils mit dem anderen Strangpaar C, D über die Kammerdurchgänge al, verbunden. Die beiden Strangpaare unterscheiden sich dadurch, dass die Kammern des einen gegenüber jenen des anderen in z-Richtung um eine halbe Kammerlänge versetzt angeordnet sind.The strands A and B - seen as cross sections in Fig. 2a - have the same structure; by rotating them 180° around the z-axis (or center line 5), the strand A can be made to coincide with the strand B. The same relationship exists between the strands C and D. The strands of one pair A, B are each connected to the other strand pair C, D via the chamber passages a1,. The two strand pairs differ in that the chambers of one are offset from those of the other in the z-direction by half a chamber length.

Durch Pfeile 6a, 6b, 7a und 7b in Fig.l ist angedeutet, wie das zu mischende Medium in der Kammer C2 umgeformt wird. Zwei Medienströme treten aus den Strängen A und B durch die Eintrittsdurchgänge al (Pfeile 6a, 6b) und a2 (Pfeile 7a, 7b) in die Kammer C2 und damit in den Strang C ein, vereinigen sich dort und beeinflussen sich dabei gleichzeitig in ihrer Bewegung durch die Kammer C2. An der Kante 2 0 bei dem Austrittsdurchgang a2 erfolgt eine Abtrennung eines ersten Teilstroms (Pfeile 6a, 7a), der in den Strang A übertritt. Der verbleibende Teilstrom (Pfeile 6b, 7b) gelangt über den Austrittsdurchgang b2 in den Strang B. Im Idealfall gibt es eine gleichmässige Umverteilung, wie sie durch die Pfeile angedeutet ist, 5 wobei jedem Pfeil eine gleich grosse Menge an transportiertem Mischgut entspricht.Arrows 6a, 6b, 7a and 7b in Fig.l indicate how the medium to be mixed is transformed in chamber C2. Two media streams enter chamber C2 and thus into strand C from strands A and B through inlet passages a1 (arrows 6a, 6b) and a2 (arrows 7a, 7b), where they merge and simultaneously influence each other in their movement through chamber C2. At edge 20 at outlet passage a2, a first partial stream (arrows 6a, 7a) is separated and passes into strand A. The remaining partial flow (arrows 6b, 7b) enters the line B via the outlet passage b2. Ideally, there is a uniform redistribution, as indicated by the arrows 5, with each arrow corresponding to an equal amount of transported mixed material.

Die Kammern der Mischerstruktur 1 sind im wesentlichen quaderförmig und die Durchgänge rechteckig. Die Wände sind plattenförmig ausgebildet. Die Wände müssen aber 0 nicht konstante Wandstärken aufweisen. Sie können beispielsweise keilförmig ausgebildet sein, wie dies in Fig.3 illustriert ist.The chambers of the mixer structure 1 are essentially cuboid-shaped and the passages are rectangular. The walls are plate-shaped. However, the walls do not have to have constant wall thicknesses. They can, for example, be wedge-shaped, as illustrated in Fig.3.

Damit der im Mischgut durch die Mischerstruktur erzeugteIn order to ensure that the moisture content in the mix generated by the mixer structure

Druckabfall kleiner ist als bei der Mischerstruktur derPressure drop is smaller than with the mixer structure of the

Fig.l, können für die Wände auch gebogene FormenFig.l, curved shapes can also be used for the walls

vorgesehen werden, wie dies in Fig.4 dargestellt ist.be provided as shown in Fig.4.

Zusätzlich zu den mischwirksamen Kammern enthält die Mischerstruktur 1 erfindungsgemäss "Umlagerungskammern" Sl, S2 - siehe Fig.5 - und Sl¹, S2' (in Fig.5 nicht sichtbar). Die Kammer Sl hat zwei Eintrittsdurchgänge al und bl sowie einen Austrittsdurchgang ti. Der Durchgang ti bildet die Verbindung zu einer Zwischenkammer T (oder Transferkammer), die nur einen Eintritt, nämlich den Durchgang ti, und einen Austritt t2 (nicht sichtbar) aufweist. Diametral zu T angeordnet ist eine entsprechende Zwischenkammer T¹ mit einem Zutritt ti¹ und einem Austritt t2'. Die Zwischenkammern T und T¹ führen weiter zu Umlagerungskammern S2' (nicht sichtbar) beziehungsweise S2, die jeweils einen Eintrittsdurchgang und zwei Austrittsdurchgänge enthalten. Für S2 sind diese Durchgänge die mit t2' beziehungsweise a2 und b2 bezeichneten Durchgänge. Die Kammern Sl und S2' beziehungsweise Sl' und S2 bilden jeweils ein durch eine Transferkammer T, T¹ verbundenes Paar. In diesen Kammerpaaren findet eine Umlagerung der Schichtung statt, die zu der erfindungsgemässen Verbesserung der Mischgüte führt. In der zweiten Umlagerungskammer S2, S2' findet gleichzeitig ein weiterer Mischschritt statt.In addition to the mixing chambers, the mixer structure 1 according to the invention contains "rearrangement chambers" Sl, S2 - see Fig.5 - and Sl ¹ , S2 ' (not visible in Fig.5). The chamber Sl has two inlet passages a1 and b1 and one outlet passage ti. The passage ti forms the connection to an intermediate chamber T (or transfer chamber), which has only one inlet, namely the passage ti, and one outlet t2 (not visible). Arranged diametrically to T is a corresponding intermediate chamber T ¹ with an inlet ti ¹ and an outlet t2 '. The intermediate chambers T and T ¹ lead further to rearrangement chambers S2 ' (not visible) and S2, respectively, which each contain an inlet passage and two outlet passages. For S2, these passages are the passages designated t2 'or a2 and b2. The chambers Sl and S2' or Sl' and S2 each form a pair connected by a transfer chamber T, ^T1 . In these chamber pairs, a rearrangement of the layers takes place, which leads to the improvement in the mixing quality according to the invention. In the second rearrangement chamber S2, S2', a further mixing step takes place at the same time.

Fig.6 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemässen Mischerstruktur, bei der paarweise vorliegende Umlagerungskammern Sl, S2¹ und Sl¹, S2 0 unmittelbar benachbart sind.Fig.6 shows a second embodiment of the mixer structure according to the invention, in which pairs of rearrangement chambers Sl, S2 ¹ and Sl ¹ , S2 0 are immediately adjacent.

Anhand der Schrägbilder der Figuren 1, 5 und 6 ist die Vernetzung der einzelnen Kammern nur schwer oder gar nicht in ihrer Gesamtheit ersichtlich. Diese VernetzungBased on the oblique images in Figures 1, 5 and 6, the networking of the individual chambers is difficult or even impossible to see in its entirety. This networking

lässt sich gut erkennbar machen, in dem man die Mischerstrukturen 1 über deren Umfang in die Ebene abwickelt. Solche Abwicklungen sind in den Figuren 7 bis 9 dargestellt. Die beiden seitlichen Ränder, die parallel' zur &zgr;-Achse verlaufen, werden jeweils durch den Strang B mit den Kammern Bl, B2, B3, ... in Fig.7, Bl, T¹, B2, ... in Fig.8 und Bl, Sl¹, B2 ... in Fig.9 gebildet.can be clearly seen by unfolding the mixer structures 1 over their circumference in the plane. Such unfoldings are shown in Figures 7 to 9. The two lateral edges, which run parallel to the &zgr; axis, are each formed by the strand B with the chambers Bl, B2, B3, ... in Fig.7, Bl, T ¹ , B2, ... in Fig.8 and Bl, Sl ¹ , B2 ... in Fig.9.

Die mäanderartigen Linien in den Figuren 7 bis 9 stellen die äusseren Wandkanten der Mischerstrukturen 1 dar. Die äusseren Ecken der Umlenkscheiben 3, 3' (Fig.l) sind nicht markiert; sie liegen jeweils in der Mitte der horizontalen Strecken der mäanderartigen Linien. Durch Pfeile ist der Fluss des Mischgutes angedeutet: schräg stehende Pfeile bei den Eintrittsstellen der Kammern, horizontale bei den Austrittsstellen. In Fig.7 (vgl. Fig.l) sind alle Kammern äquivalent; es sind mischwirksame Kammern. In Fig.8 sind besonders die Kammeranordnungen Sl - T - S2' und Sl' - &Iacgr;" - S2 zu beachten (vgl. Fig.5). In Fig.9 sind besonders die Kammeranordnungen Sl - S2' und Sl' - S2 zu beachten (vgl. Fig.6).The meandering lines in Figures 7 to 9 represent the outer wall edges of the mixer structures 1. The outer corners of the deflection disks 3, 3' (Fig. 1) are not marked; they are in the middle of the horizontal sections of the meandering lines. The flow of the mixed material is indicated by arrows: diagonal arrows at the inlet points of the chambers, horizontal arrows at the outlet points. In Fig. 7 (see Fig. 1) all chambers are equivalent; they are mixing-effective chambers. In Fig. 8, the chamber arrangements Sl - T - S2' and Sl' - "- S2 are particularly noteworthy (see Fig. 5). In Fig. 9, the chamber arrangements Sl - S2' and Sl' - S2 are particularly noteworthy (see Fig. 6).

Fig.10 zeigt ein weiteres Mittel, mit dem ein Beitrag zur Lösung der erfindungsgemässen Aufgabe geleistet werden kann. Es handelt sich um folgendes: die meisten der 5 Durchgänge zwischen benachbarten mischaktiven Kammern sind seitlich durch das Rohr 10 begrenzt; zur Strömungslenkung sind einzelne der Durchgänge jeweils durch eine bei dem Rohr 10 angeordneten Rippe 11 begrenzt. Durch diese Rippe 11 wird Mischgut, das entlang 0 der Rohrwand fliesst, in das Innere des Rohrs 10 umgelenkt.. Dadurch verbessert sich die Mischgüte.Fig. 10 shows a further means by which a contribution can be made to solving the problem according to the invention. It is as follows: most of the 5 passages between adjacent mixing-active chambers are laterally delimited by the pipe 10; to direct the flow, individual passages are each delimited by a rib 11 arranged on the pipe 10. Mixing material that flows along the pipe wall is diverted into the interior of the pipe 10 by this rib 11. This improves the mixing quality.

Da mit dem erfindungsgemässen Mischer in der Regel hochviskose Medien behandelt werden, entstehen grosseSince the mixer according to the invention is usually used to treat highly viscous media, large

Druckgradienten in Richtung der &zgr;-Achse entlang der Mischerstruktur 1. Diese Druckgradienten verringern sich, wenn die Wandstärken verkleinert werden. Bei dünnen Wänden der Mischerstruktur 1 besteht allerdings die Gefahr, dass die Struktur zerdrückt wird. Mit geeigneten Verstärkungsmitteln lässt sich die Mischerstruktur 1 in eine stabilere Form bringen. Die Figuren 11 und 12 zeigen Verstärkungen durch Streifen 12 und 13, die an der Peripherie der Mischerstruktur 1 in &zgr;-Richtung angeordnet sind. Solche Verstärkungen lassen sich natürlich auch für Mischerstrukturen vorsehen, die keine, eirfindungsgemässen Umlagerungskammern enthalten.Pressure gradients in the direction of the z-axis along the mixer structure 1. These pressure gradients decrease when the wall thicknesses are reduced. However, if the walls of the mixer structure 1 are thin, there is a risk that the structure will be crushed. With suitable reinforcing means, the mixer structure 1 can be made more stable. Figures 11 and 12 show reinforcements by strips 12 and 13, which are arranged on the periphery of the mixer structure 1 in the z-direction. Such reinforcements can of course also be provided for mixer structures which do not contain any rearrangement chambers according to the invention.

Die Figuren 1 bis 12 beziehen sich auf Mischer, deren mischwirksamen Kammern in vier Strängen angeordnet sind.Figures 1 to 12 refer to mixers whose mixing chambers are arranged in four strands.

Ein derartiger Mischer entspricht dem ersten Ausführungsbeispiel, das in der eingangs genannten Anmeldung (P.6689) beschrieben worden ist; er ist in der dort gewählten schematischen Darstellungsform nochmals in Fig.13 gezeigt. Die beiden anderen Ausführungsbeispiele sind in den Figuren 14 und 15 dargestellt.Such a mixer corresponds to the first embodiment described in the application mentioned at the beginning (P.6689); it is shown again in Fig. 13 in the schematic representation chosen there. The other two embodiments are shown in Figs. 14 and 15.

In Fig.13 stellen die zwei oberen Ebenen die Grenzen zwischen benachbarten axialen Abschnitten dar, welche die Mischelemente aufweisen. Dabei liegen jeweils zwei offene sowie zwei durch Umlenkscheiben 3, 3' abgedeckte Teilfächen vor; und die offenen Teilflächen 4, 4' sind gegeneinander versetzt angeordnet. Die untere Ebene gibt die Bezeichnungen A, B, C und D der vier gekammerten Stränge an. Entsprechendes gilt für die Mischer der Figuren 14.und 15.In Fig. 13, the two upper levels represent the boundaries between adjacent axial sections which the mixing elements have. In each case, there are two open partial areas and two partial areas covered by deflection disks 3, 3'; and the open partial areas 4, 4' are arranged offset from one another. The lower level indicates the designations A, B, C and D of the four chambered strands. The same applies to the mixers in Figures 14 and 15.

0 Mischer gemäss Fig.14 enthalten Bündel mit neun in Richtung des Rohrs angeordneten Strängen, wobei sechs dieser Stränge, nämlich A, C, B, D, B¹ und C, mischwirksame Kammern umfassen und die restlichen drei0 Mixers according to Fig.14 contain bundles with nine strands arranged in the direction of the pipe, six of these strands, namely A, C, B, D, B ¹ and C, comprising mixing chambers and the remaining three

- &iacgr;&ogr; -- &iacgr;&ogr; -

Stränge, die nicht bezeichnet sind, Zwischenkammern enthalten, die indirekte Verbindungen zwischen mischwirksamen Kammern herstellen. Die in den Ecksträngen angeordneten Zwischenkammern haben - wie die oben genannten Transferkammern T und T¹ - jeweils zwei Durchgänge zu benachbarten Kammern. Die Zwischenkammern des zentralen Strangs enthalten jeweils vier solche Durchgänge, die ringförmig angeordnet sind.Strands that are not designated contain intermediate chambers that create indirect connections between mixing chambers. The intermediate chambers arranged in the corner strands have - like the transfer chambers T and T ¹ mentioned above - two passages to neighboring chambers each. The intermediate chambers of the central strand each contain four such passages, which are arranged in a ring.

Mischer gemäss Fig.15 enthalten Bündel mit sechzehn in Richtung des Rohrs angeordneten Strängen, wobei acht dieser Stränge, nämlich A, C, B, D, A¹, B¹, C und D', mischwirksame Kammern umfassen und die restlichen acht Stränge Zwischenkammern enthalten, die indirekte Verbindungen zwischen mischwirksamen Kammern herstellen. Die Zwischenkammern weisen wieder wie beim Beispiel der Fig.14 jeweils zwei oder vier Durchgänge zu benachbarten Kammern auf.Mixers according to Fig. 15 contain bundles with sixteen strands arranged in the direction of the pipe, eight of these strands, namely A, C, B, D, A ¹ , B ¹ , C and D', comprising mixing chambers and the remaining eight strands contain intermediate chambers which establish indirect connections between mixing chambers. The intermediate chambers again have two or four passages to adjacent chambers, as in the example in Fig. 14.

Claims

1. Statischer Mischer mit einem Bündel von gekammerten Strängen (A, B, . . .), die zumindest zu einem Teil mischwirksame Kammern (A1, A2, . . .) umfassen, wobei das Bündel in einem Rohr angeordnet ist, die mischwirksamen Kammern sich in Richtung (5) des Rohrs jeweils zwischen zwei geschlossenen Enden (e1, e2) erstrecken und zwei zueinander benachbarte Seitenwände der mischwirksamen Kammer (C2) vier wechselständig angeordnete Durchgänge (a1, b1, a2, b2) enthalten, welche Verbindungen zu zwei stromaufwärts (A1, B1) beziehungsweise zu zwei stromabwärts liegenden Kammern (A2, B2) herstellen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen mindestens zwei Abschnitten des Mischers, die mischwirksame Kammer enthalten, Kammern angeordnet sind, nämlich Umlagerungskammern (S1, S1', S2, S2'), die zwei geschlossene Enden und drei seitliche Durchgänge zu benachbarten Kammern aufweisen. 1. Static mixer with a bundle of chambered strands (A, B, . . .), which at least in part comprise mixing-effective chambers (A1, A2, . . .), wherein the bundle is arranged in a tube, the mixing-effective chambers extend in the direction ( 5 ) of the tube between two closed ends (e1, e2) and two mutually adjacent side walls of the mixing-effective chamber (C2) contain four alternately arranged passages (a1, b1, a2, b2) which establish connections to two upstream (A1, B1) or to two downstream chambers (A2, B2), characterized in that between at least two sections of the mixer which contain mixing-effective chambers, chambers are arranged, namely transfer chambers (S1, S1', S2, S2'), which have two closed ends and three lateral passages to adjacent chambers.

2. Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlagerungskammern (S1, S1', S2, S2') paarweise verbunden auftreten und über jeweils einen der Durchgänge eine direkte oder indirekte Verbindung zwischen ihnen gegeben ist. 2. Mixer according to claim 1, characterized in that the transfer chambers (S1, S1', S2, S2') are connected in pairs and a direct or indirect connection is provided between them via one of the passages.

3. Mischer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Paarverbindungen zumindest einzelner Umlagerungskammern indirekt über eine Zwischenkammer (T) gegeben ist, welche zwei geschlossene Enden und zwei seitliche Durchgänge aufweist. 3. Mixer according to claim 2, characterized in that the pair connections of at least individual transfer chambers are provided indirectly via an intermediate chamber (T) which has two closed ends and two lateral passages.

4. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bündel vier gekammerte Stränge (A, B, C, D) aufweist, alle mischwirksamen Kammern (A1, . . .) im wesentlichen gleich ausgebildet sind und benachbarte, über Kammerdurchgänge verbundene Stränge Kammern enthalten, die jeweils in Richtung des Rohrs um eine halbe Kammerlänge gegeneinander versetzt angeordnet sind. 4. Mixer according to one of claims 1 to 3, characterized in that the bundle has four chambered strands (A, B, C, D), all mixing-effective chambers (A1, . . .) are designed essentially the same and adjacent strands connected via chamber passages contain chambers which are each arranged offset from one another in the direction of the pipe by half a chamber length.

5. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bündel neun gekammerte Stränge (A, B, B', C, C', D, . . .) aufweist, sechs dieser Stränge mischwirksame Kammern umfassen und die restlichen drei Stränge Zwischenkammern enthalten, die indirekte Verbindungen zwischen mischwirksamen Kammern herstellen. 5. Mixer according to one of claims 1 to 3, characterized in that the bundle has nine chambered strands (A, B, B', C, C', D, . . .), six of these strands comprise mixing-effective chambers and the remaining three strands contain intermediate chambers which establish indirect connections between mixing-effective chambers.

6. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bündel sechzehn gekammerte Stränge (A, A', B, B', C, C', D, D', . . .) aufweist, acht dieser Stränge mischwirksame Kammern umfassen und die restlichen acht Stränge Zwischenkammern enthalten, die indirekte Verbindungen zwischen mischwirksamen Kammern herstellen. 6. Mixer according to one of claims 1 to 3, characterized in that the bundle has sixteen chambered strands (A, A', B, B', C, C', D, D', . . .), eight of these strands comprise mixing-effective chambers and the remaining eight strands contain intermediate chambers which establish indirect connections between mixing-effective chambers.

7. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die meisten der Durchgänge (a1 . . .) zwischen benachbarten mischaktiven Kammern (A1, 4 seitlich durch das Rohr (10) begrenzt sind und dass zur Strömungslenkung einzelne der Durchgänge jeweils durch eine bei dem Rohr angeordnete Rippe (11) begrenzt sind. 7. Mixer according to one of claims 1 to 6, characterized in that most of the passages (a1 . . .) between adjacent mixing-active chambers (A1, 4) are laterally delimited by the tube ( 10 ) and that, for flow control, individual passages are each delimited by a rib ( 11 ) arranged on the tube.

8. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern (A1, . . .) im wesentlichen quaderförmig und die Durchgänge (a1 . . .) im wesentlichen rechteckig sind. 8. Mixer according to one of claims 1 to 7, characterized in that the chambers (A1, . . .) are substantially cuboid-shaped and the passages (a1 . . .) are substantially rectangular.

9. Mischer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände zwischen benachbarten Kammern (A1, . . .) relativ dünn sind, so dass - in Bezug auf Mittelwerte - das Quadrat der Wandstärke wesentlich kleiner als die offene Fläche der Durchgänge (a1 . . .) ist. 9. Mixer according to claim 8, characterized in that the walls between adjacent chambers (A1, . . .) are relatively thin, so that - with respect to average values - the square of the wall thickness is substantially smaller than the open area of the passages (a1 . . .).

10. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bündel der gekammerten Stränge (A, . . .) durch Streifen (13) verstärkt sind, die an der Peripherie des Bündels in Richtung des Rohrs (10) angeordnet sind. 10. Mixer according to one of claims 1 to 9, characterized in that the bundle of chambered strands (A, . . .) are reinforced by strips ( 13 ) which are arranged on the periphery of the bundle in the direction of the tube ( 10 ).

11. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bündel der gekammerten Stränge (A, . . .) in Form einer monolithischen, insbesondere durch Spritzguss hergestellten Struktur vorliegt. 11. Mixer according to one of claims 1 to 10, characterized in that the bundle of chambered strands (A, . . .) is in the form of a monolithic structure, in particular produced by injection molding.

12. Statischer Mischer mit einem Bündel von gekammerten Strängen (A, B, . . .), die zumindest zu einem Teil mischwirksame Kammern (A1, A2, . . .) umfassen, wobei das Bündel in einem Rohr angeordnet ist, jede mischwirksame Kammer sich in Richtung (5) des Rohrs zwischen zwei geschlossenen Enden (e1, e2) erstreckt und zwei zueinander benachbarte Seitenwände der mischwirksamen Kammer (C2) vier wechselständig angeordnete Durchgänge (a1, b1, a2, b2) enthalten, welche Verbindungen zu zwei stromaufwärts (A1, B1) beziehungsweise zu zwei stromabwärts liegenden Kammern (A2, B2) herstellen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen mindestens zwei Abschnitten des statischen Mischers, die beide mischwirksame Kammer enthalten, paarweise Kammern, nämlich zwei Umlagerungskammert (S1, S1', S2, S2') angeordnet sind, die jeweils zwei geschlossene Enden (e1', e2') und drei seitliche Durchgänge (a1', b1', a2'; b1", a2", b2") zu benachbarten Kammern aufweisen, die über jeweils einen Durchgang (a2', b1") miteinander direkt oder indirekt verbunden sind, so dass in einem Medium, das während eines Mischens die Umlagerungskammern durchfliesst, eine durch das Mischen bewirkte Schichtung umgelagert wird. 12. Static mixer with a bundle of chambered strands (A, B, . . .), which at least partially comprise mixing chambers (A1, A2, . . .), wherein the bundle is arranged in a tube, each mixing chamber extends in the direction ( 5 ) of the tube between two closed ends (e1, e2) and two mutually adjacent side walls of the mixing chamber (C2) contain four alternately arranged passages (a1, b1, a2, b2) which establish connections to two upstream (A1, B1) or to two downstream chambers (A2, B2), characterized in that between at least two sections of the static mixer, both of which contain mixing chambers, chambers are arranged in pairs, namely two transfer chambers (S1, S1', S2, S2'), each of which has two closed ends (e1', e2') and three lateral passages (a1', b1', a2';b1",a2",b2") to adjacent chambers, which are each directly or indirectly connected to one another via a passage (a2', b1"), so that in a medium which flows through the rearrangement chambers during mixing, a stratification caused by the mixing is rearranged.

13. Mischer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass für mindestens ein Paar der Umlagerungskammern (S1, S1', S2, S2') diese Kammern indirekt über eine Zwischenkammer (T) verbunden sind, welche zwei geschlossene Enden und zwei seitliche Durchgänge aufweist. 13. Mixer according to claim 12, characterized in that for at least one pair of the transfer chambers (S1, S1', S2, S2') these chambers are indirectly connected via an intermediate chamber (T) which has two closed ends and two lateral passages.