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    • 专利摘要:
    Beieiner Mischanlage (10) zum Mischen einer Flüssigkeit (12) befindet sichdie Flüssigkeit (12)in einem Mischbehälter(14). Zum Mischen der Flüssigkeit(12) wird diese dem Behälter(14) entnommen (30) und übereinen geschlossenen Kreislauf (34, 40, 42, 44, 54) über Einspritzdüsen (46,48, 50) in Form von Flüssigkeits-Jetserneut in den Tank (14) eingespritzt. Mit der Mischanlage (10) können nichtnur Flüssigkeitengemischt werden, sondern es könneninsbesondere auch Feststoffe, wie Salze, in der Flüssigkeit(12) aufgelöstwerden.
    公开号:DE102004026477A1
    申请号:DE102004026477
    申请日:2004-05-27
    公开日:2005-12-22
    发明作者:
    申请人:KELLER REGINE；
    IPC主号:A61M1-16
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft eine Mischvorrichtung zum Mischen von Fluiden,mit einer Behältereinrichtungzur Aufnahme von zumindest einem zu mischenden Fluid und zumindesteiner Mischeinrichtung fürdas Fluid. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Mischenvon Fluiden, sowie die Verwendung des vorgeschlagenen Verfahrensbzw. der vorgeschlagenen Vorrichtung.
    [0002] DasMischen von Substanzen ist ein sehr häufig durchzuführenderVorgang, der nicht nur für industrielle,insbesondere chemische Prozesse angewandt wird, sondern auch imHaushalt oftmals durchzuführenist, wie beispielsweise beim Kochen und Backen.
    [0003] Alsmiteinander zu vermischende Substanzen kommen nicht nur Substanzenim gleichen Aggregatszustand (beispielsweise Flüssigkeiten mit Flüssigkeitenoder Feststoffen mit Feststoffen), sondern auch Substanzen in unterschiedlichenAggregatszuständen(beispielsweise Flüssigkeitenmit Feststoffen) in Betracht. Dabei kann es auch vorkommen, dasssich im Laufe eines Mischungsverfahrens der Aggregatszustand einerder verwendeten Substanzen verändert(z.B. Auflösungvon Feststoffen, beispielsweise Salzen, in einer Flüssigkeitoder physikalische Lösungvon Gasen in einer Flüssigkeit).
    [0004] Beibislang bekannten Mischgerätenwerden üblicherweiseein oder mehrere Rührwerkzeugein die zu mischende Substanz, die sich in einem Behälter befindet,eingebracht und in dieser bewegt, so dass die entsprechende Substanzbzw. die entsprechenden Substanzen durch die eingebrachte mechanischeArbeit miteineinander vermischt werden. Als Rührwerkzeuge werden beispielsweiseMischflügel, Rührfische,Mischquirle (insbesondere fürFlüssigkeiten),Knethaken (insbe sondere fürteigige Substanzen bzw. Feststoffe) oder Propelloren (insbesondere für Gase)verwendet.
    [0005] Diesebekannten Mischverfahren weisen jedoch auch Nachteile auf. Insbesondereist es üblicherweiseerforderlich, dass die Rührwerkzeugevon einem eigenen Motor anzutreiben sind. Somit sind für den Befüll- bzw.Entleervorgang des Mischbehältnissesseparate Antriebsvorrichtungen vorzusehen, was die Vorrichtung entsprechendaufwändiger,teurer, voluminöser,schwerer und fehleranfälligermacht.
    [0006] Darüber hinauskommt es oftmals zu einem nicht unbeträchtlichen Abrieb am Rührwerkzeug, dessenMaterial sich schlussendlich in den miteinander vermischten Substanzenwiederfindet. Entsprechend häufigist auch das Rührwerkzeugzu erneuern.
    [0007] Auchist die Mischwirkung bekannter Mischvorrichtungen oftmals nichtoptimal. So ist es ein bekanntes Phänomen, dass es im Strömungsleedes Rührwerkzeuges üblicherweisezu einer schlechten Durchmischung kommt. Wenn beispielsweise Feststoffe,wie Salze, in einer Flüssigkeitaufzulösensind, ist es nicht unüblich,dass sich Feststoffteilchen im Strömungslee der Rührwerkzeugeansammeln und dort nicht bzw. erst nach sehr langer Zeit auflösen.
    [0008] DerErfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mischvorrichtung für Fluide,bzw. ein Verfahren zum Mischen von Fluiden vorzuschlagen, welches diebei bekannten Vorrichtungen bzw. Verfahren auftretenden Problemezumindest zum Teil beseitigt, bzw. zumindest zum Teil mindert. Weiterhinist es Aufgabe der Erfindung, besonders vorteilhafte Verwendungenfür dievorgeschlagene Vorrichtung, bzw. das vorgeschlagene Verfahren aufzuzeigen.Insbesondere macht es sich die Erfindung zur Aufgabe, ein Verfahrenbzw. eine Vorrichtung vorzuschlagen, mit der eine besonders guteMischwirkung erzielbar ist. Weiterhin soll die Vorrichtung bzw.das Verfahren relativ einfach und unaufwändig vom Aufbau, vom Betriebund von der Wartungsempfindlichkeit sein.
    [0009] EineMischvorrichtung gemäß Anspruch1 und/oder ein Verfahren gemäß Anspruch14 lösendie Aufgabe. Weiterhin sind die gemäß Anspruch 18 und 19 vorgeschlagenenVerwendungen besonders vorteilhaft. Die Unteransprüche gebengünstigeWeiterbildungen an. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alleKombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnungund/oder den Ansprüchenoffenbarten Merkmale. Bei Bereichsangaben sind alle Zwischenwerteals mitoffenbart anzusehen.
    [0010] Eswird vorgeschlagen, eine Mischvorrichtung zum Mischen von Fluiden,mit einer Behältereinrichtungzur Aufnahme von zumindest einem zu mischenden Fluid und zumindesteiner Mischeinrichtung fürdas Fluid dahingehend weiterzubilden, dass zumindest eine Mischvorrichtungals Umwälzvorrichtungausgebildet ist, die der BehältereinrichtungFluid entnimmt und durch zumindest einen im Wesentlichen geschlossenenKreislauf in die Behältereinrichtungzurückführt. Dadurchist es möglich,das Mischwerkzeug außerhalbder Behältereinrichtung anzuordnen.Dies ermöglichtgegebenenfalls einen leichteren Zugang zu Bauteilen der Mischvorrichtung,wie z.B. zur Antriebseinheit fürdas Umwälzwerkzeug,was einen vereinfachten Aufbau bzw. eine vereinfachte Wartung ermöglichenkann. Selbstverständlichist es denkbar, dass die Behältereinrichtung ausmehreren einzelnen Behälternbesteht bzw. ein Behälterauch mehrere Behälterabteileaufweist. Die Rückführung kanndann gegebenenfalls unter Zwischenhaltung anderer Behälter bzw.Behälterteileerfolgen, bis schlussendlich eine Rückführung in den Ausgangsbehälter erfolgt.Weiterhin ermöglichtes der vorgeschlagene Aufbau, dass die Umwälzvorrichtung auch weitereAufgabe übernehmenkann – woraufim Folgenden nähereingegangen werden wird – sodass sich eine nochmalige Vereinfachung der Gesamtanlage ergebenkann. Darüberhinaus ermöglichtes der vorgeschlagene Aufbau, dass eine besonders gute Mischwirkungrealisiert werden kann. Unter Fluiden ist im vorliegenden Fall insbesondere anGase und/oder Flüssigkeitenzu denken. Es ist jedoch auch möglichund sinnvoll, dass die Mischvorrichtung beispielsweise ein Fluidmischt, dem ein gewisser Anteil an Festkörpern, insbesondere an Festkörpern inForm von körnigenSubstanzen, Pulvern, Stäubenund/oder Granulaten zugegeben wird. Diese Zugabe kann insbesonderezum Zwecke der Auflösungdieser Substanzen erfolgen (beispielsweise Auflösen von Salzen in einer Flüssigkeitwie Wasser). Die vorgeschlagene Vorrichtung eignet sich für im Wesentlichenjegliche Art von Flüssigkeit(unterschiedliche Dichten und Viskositäten), insbesondere auch für wässrige Lösungen.Die Dichte der zu vermischenden Flüssigkeit kann beispielsweiseim Bereich zwischen 0,5 g/cm3 bis 3 g/cm3, vorzugsweise im Bereich zwischen 0,8 g/cm3 und 2 g/cm3, besondersvorzugsweise im Bereich von 1 g/cm3 bis1,5 g/cm3 liegen.
    [0011] Üblicherweisewird fürzumindest eine Umwälzvorrichtungwenigstens eine Pumpe vorgesehen, die die Umwälzung des Fluids bewirkt. Vorzugsweisewird dazu eine Kreiselpumpe verwendet, die sich üblicherweise durch einen relativeinfachen Aufbau, eine relative Störungsfreiheit im Betrieb und durchrelativ hohe Durchsatzraten auszeichnen.
    [0012] VonVorteil ist es, wenn zumindest eine Umwälzvorrichtung zumindest eine,vorzugsweise am tiefsten Punkt der Behältereinrichtung liegende Entnahmeöffnung aufweist.Durch diese Anordnung ist es insbesondere möglich, dass die Entnahmeöffnung für die Umwälzvorrichtungauch zur Entnahme von Flüssigkeit,gegebenenfalls auch zur im Wesentlichen restlosen Entnahme der durchmischtenFlüssigkeit,dienen kann. Auch zum Zwecke des Umwälzens ist diese Anordnung vonVorteil, da dadurch – beispielsweisewenn es um das Lösenvon Salzen in einer wässrigenLösunggeht – Flüssigkeitsanteilemit einem hohen Salzgehalt, und damit mit einer hohen Dichte, dieaufgrund der Gravitation nach unten wandern, über die Umwälzvorrichtung nach oben befördert werden können, undso eine besonders gute Durchmischung gefördert werden kann.
    [0013] Vorzugsweiseweist zumindest eine Umwälzvorrichtungzumindest eine fluidrückführende Einrichtung,vorzugsweise eine Mehrzahl von fluidrückführenden Einrichtungen auf.Dabei kann es sich um einfache Ausgabeöffnungen oder auch um Rohrendenhandeln. Üblicherweisesind diese so angeordnet, dass diese unterhalb der normalen Füllhöhe der Behältereinrichtungliegen. Insbesondere kann durch die Düsenanzahl ein möglichstguter Kompromiss zwischen einfachem Aufbau, hoher Einspritzgeschwindigkeit(weniger Einspritzdüsen),einem möglichsthohen Flüssigkeitsdurchsatzund einer gegebenenfalls besseren Mischwirkung durch die Rückführung desFluids an unterschiedliche Orte (mehrere Düsen) gefunden werden, wobeibei dieser Optimierung selbstverständlich auch andere Parameterberücksichtigtwerden können.Als sinnvoll hat sich eine Düsenanzahlvon zwei, drei, vier oder fünffluidrückführendenEinrichtungen erwiesen.
    [0014] Möglich istes auch, dass die fluidrückführendenEinrichtungen längsdes Umfanges der Behältereinrichtungund/oder bezüglichderen Höhezueinander versetzt angeordnet sind. Mit anderen Worten können dieEinrichtungen derart angeordnet werden, dass sich diese nicht längs einerLinie befinden. Dadurch ist eine nochmalige verbesserte Mischwirkung möglich.
    [0015] BeiVersuchen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn wenigstenseine fluidrückführende Einrichtungdas Fluid in einer im Wesentlichen horizontalen und parallel zurWand der Behältereinrichtung gerichtetenRichtung abgibt. Durch diese Art der Einspritzung kann sich einWirbel in der Behältereinrichtungausbilden, der füreine besonders gute Durchmischung des Fluids sorgen kann.
    [0016] Ebensohat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn wenigstens eine fluidrückführende Einrichtung dasFluid in einer quer zur Horizontalen im Wesentlichen parallel zurWand der Behältereinrichtunggerichteten Richtung abgibt. Auch dies kann zu einer besonders gutenDurchmischung des Fluids führen. BeideerwähntenAnordnungen könnenauch vorteilhaft miteinander kombiniert werden. Insbesondere ist essinnvoll, wenn eine der fluidrückführendenEinrichtungen das Fluid quer zur Horizontalen ausgibt, während die übrigen fluidrückführendenEinrichtungen das Fluid im Wesentlichen horizontal ausgeben. Dadurchkann ein Wirbel ausgebildet werden, der durch die zusätzlich induzierteQuerkomponente in vorteilhafter Weise gestört wird. Insbesondere wenn diequer zur Horizontalen verlaufende Einspritzung durch die unterstefluidrückführende Einrichtungerfolgt, kann es ermöglichtwerden, dass in das Fluid eingebrachte Feststoffe (z.B. noch nichtgelösteSalze) von einer unten angeordneten Entnahmeöffnung für die Umwälzvorrichtung ferngehaltenwerden können,so dass die Feststoffe nicht, bzw. in deutlich reduzierter Mengein den Pumpenkreislauf gelangen können, und so eine Beschädigung bzw.ein Verschleiß derPumpe weitgehend vermieden werden kann. Auch ist es möglich, dassein Absetzen der Feststoffe vermieden werden kann, so dass eine nochmalsverbesserte Durchmischung resultieren kann. Als "quer" istein beliebiger Winkel zwischen 0° und360° denkbar,insbesondere ein um 90° querzur Horizontalen nach oben gerichteter Flüssigkeitsausstoß denkbar.
    [0017] Alsvorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn wenigstens eine fluidrückführende Einrichtungals Einspritzdüseausgebildet ist. Eine derartige Einspritzdüse kann das Fluid in Form einesJets ausstoßen,was sich als besonders vorteilhaft für den Mischungsvorgang erwiesenhat.
    [0018] VonVorteil ist es auch, wenn die Behältereinrichtung einen im Wesentlichenrunden Querschnitt aufweist. In diesem Falle können für eine Durchmischung besondersvorteilhafte Strömungsverhältnisserealisiert werden. Insbesondere kann eine Wirbelausbildung ermöglicht bzw.gefördertwerden.
    [0019] Weiterhinkann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn eine Behältereinrichtungzumindest ein Strömungshindernisaufweist. Ein derartiges Strömungshindernis,beispielsweise in Form einer unter einem bestimmten Winkel angeordnetenPrallplatte, kann nochmals füreine verbesserte Durchmischung sorgen. Um eine gegebenenfalls mögliche Ansammlungvon Feststoffen hinter dem Strömungshindernis zuverhindern, könnenzumindest Teile der Strömungshindernissebeweglich ausgeführtwerden.
    [0020] Besondersgünstigist es weiterhin, wenn wenigstens eine von zumindest einer Umwälzvorrichtungabzweigende Fluidentnahmeeinrichtung und/oder Fluidzuführungseinrichtungvorgesehen ist. In diesem Fall ist es möglich, die Anzahl der in der Behältereinrichtungvorzusehenden Öffnungenzu verringern. Darüberhinaus kann die Pumpe neben der Umwälzwirkung auch zur Entleerungbzw. zur Befüllungder Behältereinrichtungverwendet werden, so dass es möglichist, die Anzahl an erforderlichen Antriebsaggregaten zu verringern.Unabhängigdavon ist es selbstverständlichauch möglich,gesonderte Zuführungseinrichtungenbzw. Entnahmeeinrichtungen vorzusehen, die insbesondere auch zur Probenentnahmedienen können.
    [0021] Weiterhinkann es sich als vorteilhaft erweisen, wenigstens eine Festkörpereinbringvorrichtung vorzusehen.Diese kann beispielsweise als einfaches "Mannloch", oder aber auch gegebenenfalls als Schleuseinrichtungausgebildet werden, um beispielsweise eine besonders hohe Keimfreiheitdes Behälterinnerenrealisieren zu können.
    [0022] Möglich istes dabei, dass zumindest eine Festkörpereinbringvorrichtung, insbesondereeine Festkörpereinbringvorrichtungfür körnige Substanzen,Pulver, Stäubeund/oder Granulate, als in zumindest einer Umwälzvorrichtung angeordnetesZugabemittel ausgeführtist. Dies kann beispielsweise durch eine Venturi-Düseneinrichtungrealisiert werden. Dadurch kann insbesondere auch der Betrieb derMischvorrichtung fürdas Bedienpersonal vereinfacht werden, da es gegebenenfalls nichtmehr erforderlich ist, Substanzen unter Aufbringung körperlicherArbeit zunächstan eine im oberen Bereich der Behältereinrichtung befindlicheFüllöffnung zutragen.
    [0023] Fernerwird ein Verfahren zum Mischen von Fluiden, bei dem die Mischungdes Fluids zumindest teilweise durch eine Entnahme von Fluid auseiner Behältereinrichtungund anschließendeRückführung desFluids in die Behältereinrichtung über zumindest einenim Wesentlichen geschlossenen Kreislauf erfolgt, vorgeschlagen.Das vorgeschlagene Verfahren sowie die in den Unteransprüchen vorgeschlagenen Weiterbildungenweisen die im Zusammenhang mit der Mischvorrichtung genannten Vorteilein analoger Weise auf.
    [0024] Dievorgeschlagene Mischvorrichtung bzw. das vorgeschlagene Verfahrenist besonders geeignet, um löslicheFeststoffe in einer Flüssigkeitaufzulösen.
    [0025] Insbesondereist die Vorrichtung bzw. das Verfahren dazu geeignet, zur Mischungvon Dialysekonzentrat verwendet zu werden. Bislang wird Dialysekonzentratin wässrigerLösungzu den Dialysezentren befördert.Da Dialysekonzentrat jedoch üblicherweisezu 85 % aus Wasser besteht, kann es sich insbesondere für größere Dialysezentrenals wirtschaftlicher erweisen, das Dialysekonzentrat vor Ort zumischen. In diesem Falle ist es nur noch erforderlich, die Dialysesalzeals Feststoff anzuliefern. Als Wasserversorgung kann eine entsprechendeAufarbeitungsanlage vor Ort installiert werden. Dadurch können insbesondereTransportkosten in erheblichem Maße eingespart werden. Durchdie vorgeschlagene Vorrichtung bzw. die vorgeschlagene Verfahrenkann eine schnelle, einfache, kostengünstige und qualitativ hochwertigeMischung direkt vor Ort erfolgen.
    [0026] WeitereVorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich ausder nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhandder Zeichnung; diese zeigt in:
    [0027] 1:eine Mischvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispielder Erfindung in seitlicher, schematischer Ansicht;
    [0028] 2:eine möglicheAnordnung von Einspritzdüsenin einem Mischbehälterin Draufsicht;
    [0029] 3:einen Teilausschnitt der in 2 gezeigtenDüsenanordnungin schematischer Ansicht;
    [0030] 4:eine möglicheBauform einer Einspritzdüsein seitlicher schematischer Ansicht.
    [0031] In 1 isteine Mischanlage 10 zum Mischen einer wässrigen Lösung 12 in schematischer Ansichtdargestellt. Die Mischanlage 10 dient zur Erzeugung einesDialysekonzentrats. Dazu muss gereinigtes Wasser mit einer speziellenSalzzubereitung derart vermischt werden, dass das Salz vollständig aufgelöst ist.
    [0032] DieMischanlage 10 besteht aus einem Behälter 14, der im vorliegendenAusführungsbeispiel einFüllvolumenvon etwa 800 l aufweist. Im oberen Bereich 18 des Behälters 14 isteine Öffnungin Form eines sogenannten Mannlochs 16 vorgesehen, durch dasdie Salzzubereitung in das gereinigte Wasser eingebracht werdenkann. Der Boden des Behälters 12 istin einem Winkel von vorliegend etwa 25° gegenüber der Horizontalen geneigt.Im Normalbetrieb beträgtdie Füllstandshöhe 22 etwa3/4 der Höhedes Behälters 14.Die Füllstandshöhe 22 derwässrigen Lösung 12 kanndurch ein Schauglas 24, welches vorliegend in Form einesdurchsichtigen Plastikschlauchs ausgebildet ist, von außen kontrolliertwerden. Selbstverständlichkann unabhängig oderzusätzlichdazu eine Kontrolle des eingefülltenVolumens durch ein geeignetes Messinstrument im Zulauf oder sonstigeEinrichtungen gemessen werden.
    [0033] Imunteren Bereich 28 des Behälters 14 sind vorliegenddrei Einspritzdüsen 46, 48 und 50 ausgebildet.Am Boden des Behälters 14 istweiterhin ein trichterförmigerAnsatz 26 angeordnet, der eine Auslassöffnung 30 aufweist.Der trichterförmigeAnsatz 26 und die Auslassöffnung 30 sind vorliegendderart ausgebildet und angeordnet, dass eine im Wesentlichen restloseEntleerung des Behälters 14 über die Auslassöffnung 30 möglich ist.Hinter der Auslassöffnung 30 befindetsich ein Kugelventil 32, das per Hand, aber auch durchbeispielsweise elektrische Ansteuerung geregelt werden kann. Über einenersten Schlauch 34 (Saugleitung) wird die von der Auslassöffnung 30 kommendewässrigeLösung 12 einer Kreiselpumpe 54 zugeführt. DieKreiselpumpe 54, die vorliegend von einem Elektromotormit einer maximalen Leistungsaufnahme von 2,2 kW angetrieben wird,weist im vorliegenden Ausführungsbeispieleine Förderleistungvon ca. 800 l pro Minute (bei freiem Auslauf) auf. Die Pumpe 54 fördert diewässrigeLösung 12 inRichtung eines Verteilers 52. An dem Verteiler 52 sindmehrere Kugelventile 32 angeordnet, mittels derer (perHand oder per Steuersignal geregelt) die Verbindung zu einem derSchläuche 46, 48 und 50 (Druckleitungen),bzw. zu einem Ausgabeschlauch 36 geöffnet werden kann. Zusätzlich befindetsich auf der Ansaugseite der Kreiselpumpe 54 ein Einfüllschlauch 38,der ebenfalls überein Kugelventil 32 mit dem ersten Schlauch 34 verbundenwerden kann.
    [0034] Imnormalen Mischbetrieb sind die Kugelventile 32 so geschaltet,dass sich ein geschlossener Kreislauf ausgehend vom Behälter 14 über dieAuslassöffnung 30,den ersten Schlauch 34, die Pumpe 54, den Verteiler 52 sowiedie Schläuche 40, 42, 44 unddie dazugehörigenEinspritzdüsen 46, 48, 50 zurück in denBehälter 14 ergibt.Der Ausgabe schlauch 36 sowie der Einzelschlauch 38 sindvom geschlossenen Kreislauf getrennt.
    [0035] Durchden Betrieb der Pumpe 54 wird die wässrige Lösung 12 durch denUmwälzkreislauf transportiertund durch die Einspritzdüsen 46, 48 und 50 soin die im Behälter 14 befindlichewässrigeLösung 12 derarteingespritzt, dass letztere in eine wirbelförmige, rotierende Bewegungversetzt wird, die füreine hervorragende Durchmischung der Flüssigkeit 12 sorgt.Die untere Einspritzdüse 4b ist – bei einerBehälterhöhe von ca.170 cm – ineiner Höhevon ca. 20 cm (gemessen vom tiefsten Punkt des trichterförmigen Ansatzes 26)angeordnet. Die mittlere Einspritzdüse 48 befindet sichin einer Höhevon 30 cm, die obere Einspritzdüsebefindet sich in einer Höhe vonca. Zweidritteln der Behälterhöhe, vorliegend alsoin einer Höhevon ca. 120 cm. Fürden ersten Schlauch 34 (Saugleitung) wird ein Schlauchmit einem Durchmesser von 2" verwendet.Für denzweiten bis vierten Schlauch 40, 42, 44 (Druckleitungen) werdenSchläuchemit einem Durchmesser von 1 1/4'' verwendet, die vorliegendunter einem Druck von 1,8 bar stehen. Selbstverständlich können auch andereDimensionierungen verwendet werden. Auch ist es möglich, dassdie Schläuchezumindest teilweise durch starre Rohrleitungen ersetzt werden.
    [0036] ZumBefüllendes Behälters 14 miteiner Flüssigkeit 12 werdendie Kugelventile 32 derart geschaltet, dass die Auslauföffnung 30 gesperrtist, der Einfüllschlauch 38 sowiedie Druckschläuche 40, 42, 44 dagegengeöffnetsind. Dadurch kann die Pumpe 54 als Ansaugpumpe für die Befüllung derMischanlage 10 fungieren. Durch eine entsprechende Stellungder Kugelventile 32 (Auslasföffnung 30 geöffnet, Druckschläuche 40, 42, 44 geschlossen,Ausgabeschlauch 36 geöffnet)kann die Pumpe 54 darüberhinaus auch als Ausgabeförderpumpefungieren.
    [0037] Inden 2 und 3 wird die Anordnung und Ausrichtungder Einspritzdüsen 46, 48, 50 imBehälter 14 verdeutlicht.
    [0038] 2 stelltdabei eine schematische Draufsicht von oben in das Behälterinneredar. In der Mitte des Behälterbodensist der trichterförmigeAnsatz 26 mit der darin befindlichen Auslassöffnung 30 zuerkennen. Weiterhin ist die Anordnung der unteren Einspritzdüse 46,der mittleren Einspritzdüse 48 sowie deroberen Einspritzdüse 50 zuerkennen.
    [0039] In 2 istgut zu erkennen, dass die erste Einspritzdüse 46 die von ihrausgegebene Flüssigkeit ineiner Richtung ausstößt, dieim Wesentlichen parallel zur Behälterwand 72 ineiner Richtung verläuft, dieparallel zu einer Durchmesserlinie 56 durch den Behälter 54 verläuft. Dagegensind die mittlere Einspritzdüse 48 sowiedie obere Einspritzdüse 50 so angeordnet,dass diese die Flüssigkeit 12 ineiner Richtung ausgeben, die im Wesentlichen parallel zur Behälterwand 72 undwaagrecht zum Boden erfolgt.
    [0040] In 3 istder in 2 durch eine gestrichelte Linie angedeutete AusschnittbereichA nochmals dargestellt. In dieser Darstellung ist gut zu sehen,dass der Ausströmwinkel α der unterenDüse 46,der durch die Ausströmrichtung 58 derDüse 46 unddie Fließrichtung 60 derin Bewegung gesetzten wässrigenLösung 12 definiertist, vorliegend in etwa 90° beträgt. DieserWinkel kann jedoch einen beliebigen Winkel zwischen 0° und 360° einnehmen,wie insbesondere 15°,30°, 45°, 60°, 75°, 105°, 120°, 135°, 150°, 165°, 180°, 195°, 210°, 225°, 240°, 255°, 270°, 285°, 300°, 315°, 330°, 345°.
    [0041] In 4 istschließlicheine möglicheAusführungsformeiner Einspritzdüse 46 für die beschriebeneMischanlage 10 dargestellt. Bei der dargestellten Einspritzdüse 46 kannes sich nicht nur um eine untere Einspritzdüse 46, sondern auchum eine mittlere 48 oder obere Einspritzdüse 50 handeln.Die Einspritzdüse 46 weisteinen Schlauchansatzbereich 62 zur Verbindung mit einemSchlauch auf. Dieser kann beispielsweise als Gewinde oder aber auchals Rutschhemmung zum Aufschieben eines Schlauches ausgebildet sein.Weiterhin weist die Einspritzdüse 46 einenGewindebereich 64 auf, auf den eine Befestigungsmutter 66 aufgeschraubtwerden kann. Es ist ein Ringflansch 68 vorgesehen, aufdem ein Dichtungsgummi 70 angeordnet ist. Die Zufuhrseite 74 derEinspritzdüse 46 geht über einengewinkelten Bereich 76 (vorliegend eine Biegung von 90°) in einenAusströmbereich 78 über. DieAusströmöffnung 80 istin einem Ausströmwinkel β von vorliegend30° angeschnitten.Dadurch wird sichergestellt, dass die aus der Einspritzdüse 46 ausströmende Flüssigkeit einegewisse gerichtete Bündelungswirkungzur Behälterwand 72 erhält. Dieswirkt sich vorteilhaft auf die Strömung im Behälter 14 aus, so dasseine bessere Mischwirkung resultiert.
    [0042] DerAbstand zwischen der Ausströmöffnung 80 undder Behälterwand 72 beträgt vorliegendetwa 4 cm. Es wird darauf hingewiesen, dass der Ausströmwinkel β beliebigeWerte zwischen 0° und 90°einnehmenkann, insbesondere 20°,25°, 35°, 40°, 45° oder 50°.
    [0043] Wieaus 4 ersichtlich ist, kann die Einspritzdüse 46 dadurchan der Behälterwand 72 des Behälters 14 einerMischanlage 14 befestigt werden, dass die Zufuhrseite 74 derEinspritzdüse 46 durch eineentsprechende Bohrung der Behälterwand 72 gestecktwird, und anschließendeine Befestigungsmutter aufgeschraubt und angezogen wird. Dank des Dichtungsgummis 70,der am Ringflansch 68 vorgesehen ist, ergibt sich einedichte Anordnung.
    [0044] Für die beschriebeneMischanlage 10 sind selbstverständlich auch andere Abmessungenund Einsatzzwecke denkbar.
    权利要求:
    Claims (19)
    [1] Mischvorrichtung (10) zum Mischen vonFluiden (12), mit einer Behältereinrichtung (14)zur Aufnahme von zumindest einem zu mischenden Fluid (12)und zumindest einer Mischeinrichtung für das Fluid, dadurch gekennzeichnet,dass zumindest eine Mischeinrichtung als Umwälzvorrichtung (34, 40, 42, 44, 54)ausgebildet ist, die der BehältereinrichtungFluid (12) entnimmt und durch zumindest einen im Wesentlichengeschlossenen Kreislauf in die Behältereinrichtung (14)zurückführt.
    [2] Mischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass zumindest eine Umwälzvorrichtung(34, 40, 42, 44, 54)wenigstens eine Pumpe (54), vorzugsweise wenigstens eineKreiselpumpe, aufweist.
    [3] Mischvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurchgekennzeichnet, dass zumindest eine Umwälzvorrichtung (34, 40, 42, 44, 54)zumindest eine, vorzugsweise am tiefsten Punkt der Behältereinrichtung(14) liegende Entnahmeöffnung(30) aufweist.
    [4] Mischvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass zumindest eine Umwälzvorrichtung (34, 40, 42, 44, 54) zumindesteine fluidrückführende Einrichtung(46, 48, 50), vorzugsweise eine Mehrzahlvon fluidrückführendenEinrichtungen (46, 48, 50), aufweist.
    [5] Mischvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die fluidrückführendenEinrichtungen (46, 48, 50), längs desUmfanges der Behältereinrichtung(14) und/oder bezüglichderen Höhezueinander versetzt angeordnet sind.
    [6] Mischvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass wenigstens eine fluidrückführende Einrichtung (48, 50) dasFluid in einer im Wesentlichen horizontalen und parallel zur Wand(72) der Behältereinrichtung(14) gerichteten Richtung abgibt.
    [7] Mischvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass wenigstens eine fluidrückführende Einrichtung (46)das Fluid in einer quer zur Horizontalen im Wesentlichen parallelzur Wand (72) der Behältereinrichtung(14) gerichteten Richtung abgibt.
    [8] Mischvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass wenigstens eine fluidrückführende Einrichtung als Einspritzdüse (46, 48, 50)ausgebildet ist.
    [9] Mischvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnetdurch eine Behältereinrichtung(14) mit im Wesentlichen runden Querschnitt,
    [10] Mischvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass eine Behältereinrichtung(14) zumindest ein Strömungshindernisaufweist, welches vorzugsweise beweglich ausgeführt ist.
    [11] Mischvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnetdurch wenigstens eine von zumindest einer Umwälzvorrichtung (34, 40, 42, 44, 54)abzweigende Fluidentnahmeeinrichtung (36) und/oder Fluidzuführungseinrichtung (38).
    [12] Mischvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnetdurch wenigstens eine Festkörpereinbringvorrichtung.
    [13] Mischvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,dass zumindest eine Festkörpereinbringvorrichtung,insbesondere eine Festkörpereinbringvorrichtungfür körnige Substanzen,Pulver, Stäubeund/oder Granulate, als in zumindest einer Umwälzvorrichtung (34, 40, 42, 44, 54)angeordnetes Zugabemittel ausgeführtist.
    [14] Verfahren zum Mischen von Fluiden, bei dem die Mischungdes Fluids (12) zumindest teilweise durch eine Entnahmevon Fluid (12) aus einer Behältereinrichtung (14)und anschließendeRückführung desFluids (12) in die Behältereinrichtung 14 über zumindesteinen im Wesentlichen geschlossenen Kreislauf (34, 40, 42, 44, 54)erfolgt.
    [15] Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,dass das zurückgeführte Fluid(12) in Form zumindest eines, vorzugsweise mehrerer Fluidjets(46, 48, 50) in die Behältereinrichtung(14) eingebracht wird.
    [16] Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet,dass zumindest ein Fluidjet (48, 50) im Wesentlichenhorizontal und parallel zur Wand (72) der Behältereinrichtung(14) verläuft.
    [17] Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet,dass zumindest ein Fluidjet (46) quer zur Horizontalen,im Wesentlichen parallel zur Wand (72) der Behältereinrichtung(14) verläuft.
    [18] Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 14 bis17 und/oder einer Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis13 zum Auflösen vonlöslichenFeststoffen in einer Flüssigkeit(12).
    [19] Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 13 bis17 und/oder einer Vorrichtung (10), nach einem der Ansprüche 1 bis13, zur Mischung von Dialysekonzentrat (12).
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    DE60224408T2|2009-01-02|Fluidinjektor mit lüftungs-/proportionieröffnungen
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004026477B4|2009-04-23|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-12-22| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2009-10-15| 8364| No opposition during term of opposition|
    2011-03-24| 8339| Ceased/non-payment of the annual fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE102004026477A|DE102004026477B4|2004-05-27|2004-05-27|Mischvorrichtung für Fluide|DE102004026477A| DE102004026477B4|2004-05-27|2004-05-27|Mischvorrichtung für Fluide|
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