[发明专利]用于将中粘度至高粘度流体和/或糊状物混合的方法和搅拌器装置

说明书

本发明涉及一种借助经由驱动轴(12)驱动的搅拌器装置(10)将中粘度至高粘度流体和/或中粘度至高粘度悬浮物混合的方法。提出的是，借助搅拌器装置(10)的紧密间隙搅拌叶片(14)使流体和/或悬浮物处于多维流动中，并且使流动阻力在近轴区域(18)中沿轴方向(16)最小化。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的借助经由驱动轴驱动的搅拌器装置将中粘度至高粘度流体和/或中粘度至高粘度悬浮物混合的方法，和一种根据权利要求10的前序部分所述的搅拌器装置。

背景技术

从现有技术中已知有大量用于将中粘度至高粘度流体和/或悬浮物混合的方法或搅拌器装置。例如在DE2557979C2中使用了一种具有两个外搅拌元件的搅拌装置，该两个外搅拌元件与驱动轴连接，其中，在外搅拌元件和驱动轴之间分别布置有一个内搅拌元件，该内搅拌元件设置成在驱动轴的轴向方向上产生向上或向下指向的流动。在这里，内搅拌元件以俯仰角倾斜于旋转平面布置。搅拌元件的类似布置还例如从文献CH593711A4、CN204768523U、DE60317772T2、DE102007054428A1、EP0063171A2或JP4432438B2中已知，其中，内搅拌元件的几何形状和/或俯仰角已经以各种各样的方式得到改变和进一步开发。然而，所有前述出版物的共同之处在于，要借助内搅拌元件产生或增强沿轴向方向的流动，这不可避免地伴随有流动阻力在驱动轴的近区域中的提高，以及因此用于产生扭矩的功率需求的提高。

发明内容

本发明的目的尤其是提供在效率方面具有改进性能的通用方法和通用搅拌器装置。根据本发明，该目的是通过权利要求1至10的特征来实现的，而本发明的有利的设计方案和改进方案可以从从属权利要求中得知。

本发明涉及一种借助经由驱动轴驱动的搅拌器装置将中粘度至高粘度流体和/或中粘度至高粘度悬浮物、尤其是中粘度至高粘度糊状物混合的方法。

提出的是，借助搅拌器装置的紧密间隙搅拌叶片使流体和/或悬浮物处于多维流动中，并且使流动阻力在近轴区域中沿轴方向最小化。

通过这种设计方案，可以有利地提供一种用于将中粘度至高粘度流体和/或悬浮物混合的特别有效的方法。尤其地，可以有利地通过以下方式提供一种特别能量有效的方法，即，通过使流动阻力在近轴区域中沿轴方向最小化，可以以至少恒定的、尤其是改进的混合速率降低为驱动搅拌器装置所需的电功率。通过提高的能量效率，可以特别有利地实现高的成本节省，尤其是在将例如在合成材料制造时产生的高粘度流体和/或悬浮液混合时。本申请人的实验研究还提供鉴于现有技术可以被认为是完全令人惊讶的结果。因此，与先前的假设相反，已经表明，在省去内搅拌叶片的情况下，除了前述的能量优点之外，还可以特别有利地显著改进流体和/或悬浮物沿轴向方向的混合速率。在意味着，本发明完全抛弃了用于将中粘度至高粘度流体和/或悬浮物混合的先前方法的做法或先前搅拌器装置的设计。

该方法和/或该搅拌器装置设置用于将动态粘度优选至少500MPa、尤其至少1000mPa、有利至少10000mPa、特别有利至少20000mPa、优选至少40000mPa以及特别优选至少50000mPa的中粘度至高粘度流体和/或悬浮物混合。

搅拌器装置的驱动轴可以与驱动单元连接，该驱动单元可以包括例如用于产生驱动扭矩的电动机、用于传递驱动扭矩的联接和/或传输元件以及另外的元件。驱动单元可以是搅拌器装置的一部分。优选地，搅拌器装置的驱动轴可以与多个不同的外部驱动单元连接。

紧密间隙搅拌叶片具有至少一个外部部分区域，该外部部分区域可以在搅拌器装置的运行状态下借助经由驱动轴被提供的驱动扭矩在搅拌容器的内壁、尤其是侧壁的近区域中的运动路径上移动，在该搅拌容器中布置有待混合的流体和/或待混合的悬浮物。在这里，紧密间隙搅拌叶片的部分区域到搅拌容器的内壁、尤其是侧壁的最大距离优选地对应于搅拌容器的直径的至多10％、优选至多8％以及特别优选不超过5％。紧密间隙搅拌叶片的部分区域的运动路径尤其至少基本上平行于搅拌容器的壁、尤其是侧壁取向，并且尤其在搅拌容器的壁、尤其是侧壁的近区域中延伸。