DE2448350A1 - CONTINUOUS MIXER FOR FLOWABLE MATERIALS - Google Patents
CONTINUOUS MIXER FOR FLOWABLE MATERIALSInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung in einer Leitung zur Mischung von Fluids, die von einem Vereinigungspunkt, wo sie zusammengebracht werden, zu einem Behälter transportiert werden. Wenn ein Fluid eine zu untersuchende Probe und das andere Fluid ein Verdünnungsmittel oder ein Reagenz ist, so müssen vor einer Analyse der Mischung in dem Behälter die beiden Fluids äusserst sorgfältig vermischt werden. Bei einem bekannten System wird dies dadurch erreicht, dass man zunächst die vereinigten Fluids in eine Mischkammer bringt,-wo zur Vermischung der Fluids Luft: eingeblasen wird. Erst danach werdenThe invention relates to an arrangement in a line for mixing fluids from a junction where they be brought together, transported to a container. If one fluid is a sample to be examined and the other If the fluid is a diluent or a reagent, the two must be analyzed before the mixture in the container Fluids are mixed extremely carefully. In a known system, this is achieved by first the brings combined fluids into a mixing chamber, where air is blown in to mix the fluids. Only after that will be
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die Fluids zu dem Behälter geleitet, in dem die Mischung der Fluids untersucht wird. Ein derartiges System zeigt beispielsweise die US-Patentschrift 3 549 994.the fluids are directed to the container in which the mixture of fluids is examined. Such a system is shown, for example U.S. Patent 3,549,994.
Die erfindungsgemässe Mischeinrichtung unterscheidet sich von diesem bekannten System vor allem durch den Wegfall des Mischgefässes und des Zeitaufwandes zum Mischen der beiden Fluids in dem Mischgefäss. Die Mischung der Fluids erfolgt während des Durchganges in einer Direkt-(In-Line)Mischanordnung. The mixing device according to the invention differs from this known system primarily in that the Mixing vessel and the time required to mix the two fluids in the mixing vessel. The fluids are mixed during the run in a direct (in-line) mixing arrangement.
Wie noch ausführlicher erläutert wird, erfolgt die Durchgangsmischung durch Aufspaltung der Transferleitung in zwei Leitungen, die sich dann wieder zu einer einzigen Leitung vereinigen, die zu dem Aufnahmebehälter führt, in dem die vermischten Fluids untersucht werden.As will be explained in more detail, the flow mixing takes place by splitting the transfer line into two lines, which then reunite to form a single line that leads to the receptacle in which they were mixed Fluids are examined.
Es wurde schon vorgeschlagen, eine Shunt-Gallerie in einer Ventilanordnung um eine Probenabgabeschleife vorzusehen, so dass ein Fluid, etwa ein Verdünnungsmittel, das der Probenschleife zum Ausstossen der Probe aus der Schleife und zum Hinzufügen von Verdünnungsmittel zur Probe zugegeben wird, ebenfalls um die Probenschleife geleitet und zur Vermischung in die Probe und das Verdünnungsmittel ausgestossen wird. Eine solche Ventilanordnung zeigt die US-Patentschrift 3 412. Die Mischung erfolgt dabei während der Vereinigung der Fluids in einer Ventilanordnung. Von diesem bekannten Mischen in einer Ventilanordnung unterscheidet sich die erfindungsgemässe Ventilanordnung durch die direkte (In-Line) Mischung in einer Transferleitung, die sich zwischen dem Vereinigungspunkt der beiden Fluids und einem aufnehmenden Behälter befindet. It has already been proposed to have a shunt gallery in a Valve assembly to provide a sample delivery loop so that a fluid, such as a diluent, enters the sample loop is added to expel the sample from the loop and add diluent to the sample, is also passed around the sample loop and expelled to mix into the sample and the diluent. Such a valve arrangement is shown in US Pat. No. 3,412. Mixing takes place during the unification of the Fluids in a valve assembly. The one according to the invention differs from this known mixing in a valve arrangement Valve arrangement through the direct (in-line) mixing in a transfer line, which is located between the point of union of the two fluids and a receiving container.
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Die Erfindung betrifft somit ein Fluidtransfersystem für den Transfer von mindestens zwei Fluids von einem Vereinigungspunkt zu einem Behälter. Das Transfersystem ist gekennzeichnet durch die Fluids während des Transfers mischende konstruktive Mittel.The invention thus relates to a fluid transfer system for the transfer of at least two fluids from a merging point to a container. The transfer system is characterized by the fluids mixing during the transfer constructive means.
Zur Erläuterung der Erfindung wird auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele Bezug genommen. In der Zeichnung zeigt:To explain the invention, reference is made to the exemplary embodiments shown in the drawing. In the Drawing shows:
Fig. 1 ein Blockschema eines Teiles eines chemischen Analysensystems, in dem ein Probenfluid aus einem Prüfröhrchen gezogen, mit einem Verdünnungsmittel vereinigt und zu einem Aufnahmegefäss geleitet wird, wobei die Transfe_rleitung die konstruktiven Mittel gemäss der Erfindung, also die Mischanordnung, enthält, Fig. 1 is a block diagram of part of a chemical analysis system in which a sample fluid from a Detector tube is withdrawn, combined with a diluent and directed to a receptacle, the transfer line providing the constructive means according to the invention, i.e. the mixing arrangement, contains,
Fig. 2 einen vergrösserten Schnitt durch eine Ausführungsform der Mischanordnung nach Fig. 1, FIG. 2 shows an enlarged section through an embodiment of the mixing arrangement according to FIG. 1,
Fig. 3 eine andere Ausführungsform dieser Mischanordnung,3 shows another embodiment of this mixing arrangement,
Fig. 4 einen Schnitt durch eine modifizierte Mischanordnung, und4 shows a section through a modified mixing arrangement, and
Fig. 5 ebenfalls einen Schnitt durch eine weitere Modifikation. 5 also shows a section through a further modification.
Fig. 1 zeigt schematisch ein System zur Entnahme einer Probenfluidmenge aus einem Prüfröhrchen 12 und zum Hinzufügen eines Verdünnungsmittels. Das System leitet die Probe zu einemFig. 1 shows schematically a system for taking a sample fluid quantity from a test tube 12 and for adding a diluent. The system directs the sample to you
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Aufnahmebehälter 14 und enthält ein Ventil 16 zur alternativen Verbindung einer Probendosierkammer 18 im Ventil 16 zwischen einem Aspirator 20 im Prüfröhrchen 12 und einer Probenpumpe und einem Ventilmechanismus 22, wie in Fig. 1 ausgezogen dargestellt, und zwischen einer Verdünnungsmittelversorgungs- und Pumpanordnung 24 und einer Fluidtransferleitung 26. In der Fluidtransferleitung 26 ist die erfindungsgemässe Mischanordnung 28 angeordnet.Receiving container 14 and contains a valve 16 for the alternative connection of a sample metering chamber 18 in the valve 16 between an aspirator 20 in the test tube 12 and a sample pump and valve mechanism 22, as in FIG. 1 shown in solid line, and between a diluent supply and pumping assembly 24 and a fluid transfer line 26. The mixing arrangement 28 according to the invention is arranged in the fluid transfer line 26.
Die Mischanordnung 28 enthält gemäss der Zeichnung einen ersten Leitungsabschnitt 26a, einen ersten Y-Verbinder 30, zwei Rohrsegmente 31 und 32, einen zweiten Y-Verbinder 34 und einen zweiten Leitungsabschnitt 26b. Der Y-Verbinder 30 verbindet den ersten Leitungsabschnitt 26a mit den beiden Rohrsegmenten 31 und 32 und der zweite Y-Verbinder 34 verbindet, die Rohrsegmente 31 und 32 mit dem' zweiten Leitungsabschnitt 26b. Die Mischanordnung 28 besteht im Effekt in der Aufspaltung der Leitung 26 in zwei Leitungen über mindestens einen Teil der Leitungslänge. Die Analyse der vom Behälter 14 aufgenommenen Fluids hat empirisch erwiesen,dass eine gute Durchmischung der beiden Fluids,insbesondere der Probe und des Verdünnungsmittels, durch diese Leitungsaufteilung erzielbar ist. Es lässt sich zwar noch nicht mit letzter Gewissheit entscheiden, worauf die bessere Durchmischung durch diese Leitungsaufspaltung zurückzuführen ist, doch kommen vermutlich hierfür mehrere Faktoren in Betracht. Der erste Faktor ist die erhöhte Turbulenz an den Y-Verbindungen 30 und 34, an denen die Fluidströmung aufgespalten und wieder vereinigt wird. Ein weiterer Faktor ist die plötzliche Abnahme der Strömungsgeschwindigkeit und des Druckes, wenn die Leitung aufgespalten wird und die plötzliche Zunahme der Strömungsgeschwindigkeit und des Druckes, wenn die Leitungen an derAccording to the drawing, the mixing arrangement 28 contains a first line section 26a, a first Y-connector 30, two Pipe segments 31 and 32, a second Y-connector 34 and a second line section 26b. The Y connector 30 connects connects the first line section 26a to the two pipe segments 31 and 32 and the second Y-connector 34, the pipe segments 31 and 32 with the 'second line section 26b. The effect of the mixing arrangement 28 is the splitting the line 26 in two lines over at least part of the line length. The analysis of the recorded by the container 14 Fluids has empirically proven that good mixing of the two fluids, in particular the sample and the Diluent, can be achieved through this line division. It is not yet possible to be absolutely certain decide what the better mixing due to this line splitting is due to, but will probably come several factors are taken into account for this. The first factor is the increased turbulence at Y-joints 30 and 34, at which the fluid flow is split up and reunited. Another factor is the sudden decrease in Flow rate and pressure when the pipe is split and the sudden increase in flow rate and the pressure when the lines at the
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Y-Verbindung 34 wieder vereinigt werden. Ein weiterer Unterschied ist der Viskositätsunterschied der beiden Fluids. Wenn beispielsweise die Probenflüssigkeit eine Blutprobe ist und das zweite Fluid ein Verdünnungsmittel, so kann man beobachten, dass das Blut an der Wand der Leitung oder des Rohres zu kleben versucht, so dass das Blut langsam durch eine Leitung fliesst, während das Verdünnungsmittel, das der Blutprobe folgt, durch die andere Leitung und um die Blutprobe herumzuströmen versucht. Im Resultat wird die kleine Blutmenge in der grösseren Verdünnungsmittelmenge gleichmassiger verteilt.Y connection 34 can be reunited. Another difference is the difference in viscosity between the two fluids. For example, if the sample liquid is a blood sample and the second fluid is a diluent, it can be observed that the blood on the wall of the conduit or the Rohres tries to glue so that the blood flows slowly through a pipe, while the diluent, the the blood sample follows, through the other line and around the blood sample Tried to pour around. As a result, the small amount of blood becomes more even in the larger amount of diluent distributed.
Bei einer Ausführungsform der Mischanordnung 28 besitzen die Rohrsegmente 31 und 32 gleichen Querschnitt und gleiche Länge, wie dies auch Fig. 1 zeigt. Bei den anderen Ausführungsformen sind Grosse und Länge der Rohrsegmente verschieden. Beispielsweise zeigt Fig. 2 eine modifizierte Anordnung 28, bei der ein erstes Segment 41 einen grösseren Querschnitt aufweist als der zweite Rohrabschnitt 42.Bei der Ausführungsform der Anordnugn 28 nach Fig. 3 ist ein zwischen den Y-Verbindern 50 und 54 liegender Rohrabschnitt 51 kürzer als ein zweiter Rohrabschnitt 52. Ausserdem ist der Rohrabschnitt 51 konzentrisch zu den Leitungsabschnitten 26a und 26b angeordnet.In one embodiment of the mixing assembly 28, the Pipe segments 31 and 32 have the same cross-section and the same length, as also shown in FIG. 1. In the other embodiments the size and length of the pipe segments are different. For example Fig. 2 shows a modified arrangement 28 in which a first segment 41 has a larger cross section than the second pipe section 42. In the embodiment of the arrangement 28 according to FIG. 3, a pipe section 51 lying between the Y-connectors 50 and 54 is shorter than a second pipe section 52. In addition, the pipe section 51 is arranged concentrically to the line sections 26a and 26b.
Fig. 4 zeigt eine modifizierte Mischanordnung, in der die Leitung 26 zweimal gespalten ist. Der zweite Y-Verbinder 34 liegt an einem kurzen Rohrstück 56, das wiederum mit einem dritten Y-Verbinder 60 in Verbindung steht. Der dritte Y-Verbinder 60 liegt an zwei zusätzlichen Rohrsegmenten 61 und 62, die zu einem vierten Y-Verbinder 64 gehen. Der zweite Leitungsabschnitt 26b ist mit dem Y-Verbinder 64 verbunden. Bei der Ausführungsform der Mischanordnung nach Fig. 5Fig. 4 shows a modified mixing arrangement in which the line 26 is split twice. The second Y-connector 34 is on a short piece of pipe 56, which in turn with a third Y-connector 60 is in communication. The third Y-connector 60 rests on two additional pipe segments 61 and 62 that go to a fourth Y-connector 64. The second Line section 26b is connected to the Y-connector 64. In the embodiment of the mixing arrangement according to FIG. 5
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erhält man eine dreifache Leitungsaufspaltung durch einen Verbinder 70 mit einem einzigen Einlass und drei Auslässen, drei Rohrstücken 71 und mit einem Verbinder 74, der mit dem Verbinder 70 identisch ist. Durch diese Anordnung wird die Leitung dreifach aufgespalten, so dass die durch die Leitung 26 zum Behälter 14 geleiteten Fluids noch besser durchmischta triple line split is obtained by a connector 70 with a single inlet and three outlets, three pipe pieces 71 and with a connector 74 which is identical to the connector 70. With this arrangement, the Line split up three times, so that the fluids conveyed through line 26 to container 14 are mixed even better
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Claims (8)
Länge besitzen.7. System according to claim 4, characterized in that the pipe segments (51, 52) are different
Own length.
Y-Verbinder (64) zwischen den Rohrsegmenten und dem zweiten Leitungsabschnitt (26b), einen dritten Leitungsabschnitt (56) und einen vierten Y-Verbinder (60) zwischen den zusätzlichen Rohrsegmenten und dem vierten Leitungsabschnitt. 8. System according to claim 4, characterized in that the line (26) is also divided into two additional line lines (61, 62) and contains two additional pipe segments (61, 62), a third
Y-connector (64) between the pipe segments and the second pipe section (26b), a third pipe section (56) and a fourth Y-connector (60) between the additional pipe segments and the fourth pipe section.
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