DE102009047777A1

DE102009047777A1 - Homogenisator und Homogenisiervorrichtung mit einem solchen Homogenisator

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Publication number: DE102009047777A1
Application number: DE102009047777A
Authority: DE
Original assignee: AZO Holding GmbH
Current assignee: AZO Holding GmbH
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2009-09-30
Publication date: 2011-04-07
Also published as: ATE556765T1; DK2305370T3; EP2305370A1; PL2305370T3; EP2305370B1; ES2386969T3

Abstract

Es wird ein Homogenisator zur Homogenisierung oder Dispergierung von fließfähigen Stoffen vorgeschlagen. Der Homogenisator umfasst eine einen Rotor tragende, drehbar gelagerte und mittels eines, insbesondere steuerbaren, Antriebs in Rotation versetzbare Welle sowie einen mit dem Rotor zusammenwirkenden Stator, wobei zwischen dem Rotor und dem Stator wenigstens ein Scherspalt gebildet ist. Um für eine besonders schonende Betriebsweise des Homogenisators im Falle der Verarbeitung von sehr scherempfindlichen Stoffen zu sorgen, bei welcher seine Scherwirkung auf ein Mindestmaß begrenzt werden kann, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Stator in Bezug auf den Rotor zwischen wenigstens einer ersten Position, in welcher zumindest ein axialer Abschnitt des Stators unter Bildung des Scherspaltes radial neben dem Rotor angeordnet ist, und einer zweiten Position, in welcher der Stator in Axialrichtung neben dem Rotor angeordnet ist, so dass zwischen Rotor und Stator kein Scherspalt mehr vorhanden ist, axial verlagerbar ist. Die Erfindung betrifft ferner eine mit einem soclhen Homogenisator ausgestattete Homogenisiervorrichtung mit einem hieran angeschlossenen Rührbehälter.

Description

Die Erfindung betrifft einen Homogenisator zur Homogenisierung oder Dispergierung von fließfähigen Stoffen, mit einer wenigstens einen Rotor tragenden, drehbar gelagerten und mittels eines, insbesondere steuerbaren, Antriebs in Rotation versetzbaren Welle und mit einem mit dem Rotor zusammenwirkenden Stator, wobei zwischen dem Rotor und dem Stator wenigstens ein Scherspalt gebildet ist. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Homogenisiervorrichtung zur Homogenisierung oder Dispergierung von fließfähigen Stoffen, mit einem insbesondere mit einem Rückwerk ausgestatteten Behälter mit wenigstens einer von dem Behälter abzweigenden und in einen Einlaß eines Homogenisators der vorgenannten Art führenden Abzweigleitung.
Solche Homogenisatoren finden zur Homogenisierung oder Dispergierung von fließfähigen Stoffen, wie flüssigen bis hin zu mehr oder minder viskosen Stoffen oder Stoffgemischen, z. B. Emulsionen, Dispersionen etc., verbreiteten Einsatz, beispielsweise in der chemischen, pharmazeutischen, kosmetischen und Lebensmittelindustrie. Dabei werden die Homogenisatoren häufig gemeinsam mit einem Rührbehälter betrieben, wobei der Homogenisator in einer von dem Behälter abgehenden und gegebenenfalls in diesen zurückführenden Leitung, vorzugsweise auf einem Niveau im Bereich der tiefsten Stelle des Behälters oder unterhalb desselben, angeordnet sein kann, so daß der Homogenisator zusätzlich zu dem Rührwerk des Behälters zu einer einwandfreien Homogenisierung oder Dispergierung des Produktes beiträgt. Die Homogenisierwirkung beruht vornehmlich auf dem Eintrag von Scherkräften auf die fließfähigen Stoffe durch Drehung des Rotors, welcher mit dem demgegenüber ruhenden Stator zusammenwirkt. Der Rotor kann ein oder mehrere Rotorblätter aufweisen, z. B. jeweils ein zu beiden Seiten des Stators angeordnetes Rotorblatt, welche jeweils einen Scherspalt zwischen sich und dem Stator begrenzen. Im Vergleich mit andersartigen Homogenisatoren, wie Hochdruck- oder Ultraschallhomogenisatoren, bieten gattungsgemäße Homogenisatoren den Vorteil eines demgegenüber einfacheren und kostengünstigeren Aufbaus sowie insbesondere eines verschleißärmeren Betriebs.
Um die Homogenisierwirkung – oder genauer: die in die fließfähigen Stoffe eingetragenen Scherkräfte – einstellen zu können, kann die Drehzahl des Rotors in Bezug auf den stationären Stator steuerbar sein, wobei die Scherwirkung mit steigender Drehzahl des Rotors zunimmt. Zugleich nimmt die Förderwirkung des Homogenisators bei steigender Drehzahl seines Rotors zu, so daß die Förderwirkung unmittelbar an die Scherwirkung des Homogenisators gekoppelt ist. Dies ist in der Regel dadurch bedingt, daß aufgrund der Relativbewegung zwischen Rotor und Stator in dem zwischen dem Rotor und dem Stator gebildeten Scherspalt ein drehzahlabhängiger Unterdruck erzeugt wird, welcher das zu verarbeitende Produkt ansaugt und durch den Spalt hindurch nach radial außen drückt. Eine Verarbeitung von gegenüber Scherkräften empfindlichen Stoffen ist somit nur bedingt möglich, da ein zur Förderung des Produktes durch den zwischen dem Rotor und dem Stator gebildeten Scherspalt hinreichender Unterdruck erst ab einer gewissen Drehzahl erreicht werden kann, die wiederum ein gewisses Mindestmaß an auf das Produkt wirkende Scherkräfte bedingt. Entsprechendes gilt für die Dispergierung von gegenüber mechanischer Einwirkung empfindlichen Feststoffpartikeln, welche z. B. in ein flüssiges oder viskoses Medium eindispergiert werden sollen und auf diese Weise Gefahr laufen, in dem Scherspalt zerkleinert zu werden.
Die EP 1 395 354 B1 und DE 296 08 712 A1 beschreiben einen Homogenisator, bei welchem der zwischen dem Rotor und dem Stator gebildete Scherspalt durch axiale Verlagerung des Rotors veränderbar ist. Soll bei hoher Drehzahl des Rotors und dadurch bedingter hoher Förder- und Schwerwirkung letztere vermindert werden, so kann auf diese Weise der zwischen Rotor und Stator gebildete Spalt vergrößert werden. Indes sind die zu verarbeitenden Stoffe auch bei maximaler Spaltbreite des Rotor-/Statorsystems immer noch einer nicht unerheblichen Scherwirkung ausgesetzt und lassen sich gegenüber mechanischer Einwirkung empfindliche Feststoffpartikel auf diese Weise nicht dispergieren.
Darüber hinaus ist es bekannt, anstelle eines oder zusätzlich zu einem Stator einen weiteren, separat angetriebenen Rotor vorzusehen, so daß die Scherwirkung des Homogenisators durch individuelles Einstellen der Drehzahl beider Rotoren mit gegen- oder gleichsinniger Drehung eingestellt werden kann. Indes erfordern solche Homogenisatoren einen relativ hohen konstruktiven Aufwand mit zwei separaten Antrieben einschließlich der zugehörigen Lagerungen und Dichtungen, welcher mit einem verhältnismäßig hohen Kostenaufwand einhergeht. Insbesondere ist auch in diesem Fall eine Verarbeitung von sehr scherempfindlichen Stoffen und/oder von gegenüber mechanischer Einwirkung empfindlichen Feststoffpartikeln nicht möglich, zumal – wie bereits erwähnt – die Förderwirkung auch hier unmittelbar von der Scherwirkung abhängt. Die DE 200 02 920 U1 , EP 1 825 907 A1 und EP 1 125 625 A1 beschreiben einen derartigen Homogenisator, welcher zusätzlich zu dem Rotor ein weiteres, individuell drehangetriebenes Element umfaßt, welches von einem weiteren Rotor oder von einer Fördereinrichtung gebildet sein kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Homogenisator der eingangs genannten Art auf einfache und kostengünstige Weise dahingehend weiterzubilden, daß seine Scherwirkung bei fortwährender Förderwirkung auf ein minimales Maß begrenzt werden kann, um ihm auch einen Einsatz für die Verarbeitung sowohl sehr scherempfindlicher Stoffe als auch gegenüber mechanischer Einwirkung empfindlicher Feststoffpartikel zu erschließen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Homogenisator der eingangs genannten Art sowie bei einer mit einem solchen Homogenisator ausgestatteten Homogenisiervorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Stator in Bezug auf den Rotor zwischen wenigstens einer ersten Position, in welcher zumindest ein axialer Abschnitt des Stators unter Bildung des Scherspaltes radial neben dem Rotor angeordnet ist, und einer zweiten Position, in welcher der Stator in Axialrichtung neben dem Rotor angeordnet ist, so daß zwischen Rotor und Stator kein Scherspalt mehr vorhanden ist, axial verlagerbar ist.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung macht es auf konstruktiv einfache Weise möglich, daß die Scherwirkung bei fortwährender, zumindest durch die Rotation des Rotors bewirkter Förderleistung durch den Homogenisator hindurch auf ein gegenüber dem Stand der Technik ungleich geringeres Niveau bis hin zu praktisch null abgesenkt werden kann, indem das fließfähige Produkt an dem von dem Rotor fort verlagerten Stator vorbeigeführt wird, das Rotor-/Statorsystem folglich ”gebypaßt” wird. Hierzu wird der Stator in seine zweite Position verlagert, in welcher er axial neben dem Rotor angeordnet ist und der zwischen ihm und dem Rotor in Radialrichtung gebildete Scherspalt folglich nicht mehr vorhanden ist. Die fließfähigen Stoffe werden nun lediglich durch die von dem Rotor bewirkten Zentrifugalkräfte, gegebenenfalls unterstützt von einer Fördereinrichtung (siehe hierzu weiter unten), durch den Homogenisator hindurch gefördert, wodurch gar keine oder allenfalls sehr geringe Scherkräfte in das Produkt oder in die – beispielsweise aus einer flüssigen oder viskosen Matrix mit hierin eindispergierten, gegen mechanische Beanspruchung empfindlichen Feststoffpartikel gebildete – Produktmischung eingetragen werden, aber gleichwohl für eine gewisse, sehr schonenden Misch-/Homogenisierwirkung gesorgt wird. Sollen demgegenüber stärkere Scherkräfte in das Produkt eingetragen werden, so wird der Stator in seine wenigstens eine erste Position verlagert, in welcher er zumindest teilweise radial neben dem Rotor angeordnet ist und zwischen sich und dem Rotor einen Scherspalt bildet. Der erfindungsgemäße Homogenisator läßt sich folglich einerseits in einem für gattungsgemäße Homogenisatoren üblichen ”Schermodus”, in welchem sich der Stator in der ersten Position befindet, andererseits in einem bei bekannten gattungsgemäßen Homogenisatoren bislang nicht möglichen, reinen ”Pumpmodus” betreiben, in welchem sich der Stator in der zweiten Position befindet und das fließfähige Produkt lediglich durch den Stator hindurch gefördert wird. Darüber hinaus kann selbstverständlich – sofern gewünscht – die Drehzahl des Rotors, vorzugsweise unabhängig von der jeweiligen Position des Stators, variabel sein, um die Scher- und/oder Förderwirkung des Homogenisators verändern zu können.
Um eine Produktscherung bei dem in der zweiten Position befindlichen Stator zuverlässig zu verhindern, kann es von Vorteil sein, wenn der Stator in der zweiten Position mit einem gewissen axialen Abstand, beispielsweise von wenigstens 1 mm, vorzugsweise von wenigstens 2 mm, insbesondere von wenigstens 5 mm, von dem Rotor angeordnet ist.
Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn der Stator in der zweiten Position gegen einen auf der dem Rotor abgewandten Seite des Stators angeordneten Anschlag anstößt, um auf konstruktiv sehr einfache Weise für eine fest vorgegebene zweite Position des Stators zu sorgen, in welcher er eine Produktscherung zuverlässig verhindert.
In vorteilhafter Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß der Stator in wenigstens einer ersten Position im wesentlichen über seine gesamte axiale Erstreckung radial neben dem Rotor angeordnet ist, um für eine – wie gesagt, gegebenenfalls zusätzlich durch die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors variierbaren – Scherung des Produktes und somit für einen möglichst hohen Wirkungsgrad des Homogenisators im ”Schermodus” zu sorgen.
Während es grundsätzlich zum Erreichen der erfindungsgemäßen Funktion des Homogenisators ausreicht, wenn der Stator ausschließlich zwischen einer (einzigen) ersten Position und der zweiten Position in Bezug auf den Rotor verlagerbar ist, kann selbstverständlich auch vorgesehen sein, daß der Stator ferner zwischen mehreren ersten Positionen, in welchen der Stator jeweils zumindest mit einem axialen Abschnitt radial neben dem Rotor angeordnet ist, in Bezug auf den Rotor verlagerbar ist. Im letztgenannten Fall kann die – in den verschiedenen ersten Positionen des Stators stets vorhandene – Scherwirkung durch Vergrößerung bzw. Verkleinerung des zwischen Rotor und Stator gebildeten Scherspaltes weiter variiert werden.
Wie bereits angedeutet, ist es in konstruktiver Hinsicht günstig, wenn der Rotor axialfest angeordnet und der Stator in Axialrichtung verlagerbar ist, wobei grundsätzlich auch der Rotor axialfest und der Stator demgegenüber axial verschieblich angeordnet sein kann.
In vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäßen Homogenisators kann vorgesehen sein, daß dem aus Rotor und Stator gebildeten Rotor-/Statorsystem eine Fördereinrichtung vorgeordnet ist. Mittels einer solchen Fördereinrichtung kann insbesondere im ”Pumpmodus” (d. h. mit dem in der zweiten Position befindlichen Stator) auch bei sehr geringer Drehzahl des Rotors und folglich sehr geringen, hierdurch bewirkten Zentrifugalkräften auf die fließfähigen Stoffe bei einer sehr schonenden Mischung/Homogenisierung eine hinreichende Förderleistung des Produktes durch den Homogenisator hindurch sichergestellt werden. Sofern insbesondere, wie oben erwähnt, ein axialfester Stator und ein demgegenüber in die zweite Position verlagerbarer Rotor vorgesehen ist, kann eine solche Fördereinrichtung auch gänzlich für die im ”Pumpmodus” erforderliche Förderleistung dienen.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß es sich bei dem erfindungsgemäßen Homogenisator um einen sogenannten ”externen Homogenisator” handelt, bei welchem das Rotor-/Statorsystem und gegebenenfalls die Fördereinrichtung in einem eigenen Gehäuse aufgenommen sind, in welchem die den Rotor tragende Welle gelagert ist.
Das Gehäuse weist hierbei vorzugsweise wenigstens einen stromauf des Rotor-/Statorsystems angeordneten Einlaß auf, welcher insbesondere an eine Abzweigleitung eines, insbesondere mit einem Rührwerk ausgestatteten, Behälters anschließbar ist. Darüber hinaus weist das Gehäuse bevorzugt wenigstens einen stromab des Rotor-/Statorsystems angeordneten Auslaß auf, welcher insbesondere an eine Rückführleitung des, insbesondere mit einem Rührwerk ausgestatteten, Behälters anschließbar ist. Der Homogenisator ist auf diese Weise Teil einer Kreislaufleitung aus dem (Rühr)behälter einer Homogenisiervorrichtung und in diesen hinein, um für eine sehr effektive Mischung/Homogenisierung der Produkte wahlweise im ”Schermodus” und/oder im ”Pumpmodus” zu sorgen. Alternativ ist es selbstverständlich auch denkbar, daß – sofern der Homogenisator als Teil einer Homogenisiervorrichtung an deren (Rühr)behälter angeschlossen ist – das homogenisierte Produkt über seinen Auslaß z. B. auch weiteren Verarbeitungsschritten bzw. einer Abfüllung zugeführt wird, anstelle es in den (Rühr)behälter zu rezirkulieren.
Die Begriffe ”stromauf” bzw. ”stromab” beziehen sich in diesem Zusammenhang stets auf die vorgesehene Förderrichtung der fließfähigen Stoffe durch den Homogenisator hindurch, d. h. von seinem Einlaß, gegebenenfalls über die Fördereinrichtung und das Rotor-/Statorsystem hin zu seinem Auslaß. Die vorzugsweise vorhandene Fördereinrichtung kann hierbei im übrigen stromauf oder stromab des Rotors angeordnet sein, wobei es grundsätzlich auch möglich ist, sowohl eine stromauf als auch eine stromab des Rotors angeordnete Fördereinrichtung vorzusehen.
Der Auslaß des Homogenisators ist in diesem Fall zweckmäßig radial in Bezug auf die den Rotor tragenden Welle und im axialen Bereich des Rotor-/Statorsystems angeordnet, so daß das gemischte/homogenisierte Produkt nach Passieren des Rotor-/Statorsystems bzw. – bei in der zweiten Position befindlichem Stator – des Rotors das Gehäuse des Homogenisators radial verläßt. Um für eine möglichst hohe Förderwirkung zu sorgen, kann es hierbei von Vorteil sein, wenn sich das Rotor-/Statorsystem radial bis in den Bereich der Innenwand des Gehäuses erstreckt.
Sofern der Homogenisator mit einer Fördereinrichtung ausgestattet ist, kann diese z. B. wenigstens ein koaxial mit der Welle des Rotors in Rotation versetzbares Förderelement aufweisen, welches beispielsweise in Form eines Schneckenelementes einer Förderschnecke ausgebildet sein kann und sich zweckmäßig um zumindest einen Teil des Umfangs seiner Drehachse erstreckt. Um für eine zufriedenstellende Förderwirkung auch bei schonendem Betrieb des Homogenisators im ”Pumpmodus” bei geringer Drehzahl der Fördereinrichtung zu sorgen, wenn sich der Stator in der zweiten Position befindet, erstreckt sich das Förderelement vorzugsweise bis in den Bereich der Innenwand des Gehäuses, so daß der fließfähige Stoff zumindest nicht in nennenswertem Umfang zwischen dem Förderelement und der Innenwand des Gehäuses hindurch an dem Förderelement vorbei fließen kann. Selbstverständlich kann zwischen dem freien Ende des Förderelementes und der Innenwand des Gehäuses ein geringer Spalt, z. B. mit einer Breite von höchstens etwa 2 mm oder von höchstens etwa 1 mm gebildet sein, um einen verschleißarmen Betrieb der Fördereinrichtung zu gewährleisten. Darüber hinaus kann es zum Zwecke eines Druckaufbaus von Vorteil sein, wenn die Fördereinrichtung (z. B. deren wenigstens eines Förderelement) an einem sich innenseitig verengenden Abschnitt des Gehäuses angeordnet ist, wobei sich der Begriff ”verengend” auf die Förderrichtung der fließfähigen Stoffe durch den Homogenisator hindurch bezieht.
Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Homogenisators kann ferner eine Mischeinrichtung vorgesehen sein, deren Anordnung in Bezug auf das Rotor-/Statorsystem und/oder auf die Fördereinrichtung stromauf oder stromab derselben oder auch zwischen diesen gewählt sein kann. In diesem Fall ist es insbesondere möglich, beim schonenden Betrieb des Homogenisator im ”Pumpmodus” mit in der zweiten Position befindlichem Stator für eine erhöhte, aber gleichwohl sehr scherarme Homogenisierung/Dispergierung der fließfähigen Stoffe aufgrund der Homogenisierwirkung der zusätzlichen Mischeinrichtung zu sorgen. Darüber hinaus kann die Mischeinrichtung selbstverständlich auch beim herkömmlichen Betrieb des Homogenisators im ”Schermodus” eine zusätzliche Homogenisierung/Dispergierung oder – sofern die Mischeinrichtung stromauf des Rotors angeordnet ist – eine gewisse Vorhomogenisierung bewirken. In jedem Fall eröffnet eine solche Ausgestaltung dem Homogenisator einen praktisch für beliebige fließfähige Stoffe geeigneten Einsatz, seien sie relativ unempfindlich oder auch hoch empfindlich gegen Scherkräfte bzw. gegen mechanische Beanspruchung.
Die Mischeinrichtung kann vorzugsweise wenigstens einen, insbesondere mehrere, koaxial mit der Drehachse des Rotors in Rotation versetzbare(n) Mischflügel aufweisen, welche(r) sich in vorteilhafter Ausführung (jeweils) nur um einen Teil des Umfangs ihrer Drehachse erstreckt/erstrecken. Darüber hinaus können mehrere Mischflügel bevorzugt mit radialem und/oder axialem Abstand voneinander angeordnet sein, so daß eine gleichförmige, schonende Durchmischung bzw. Homogenisierung des Produktes über den gesamten Querschnitt des Homogenisators möglich ist. Darüber hinaus kann/können der/die Mischflügel der Mischeinrichtung in Bezug auf ihre Drehachse schräg angeordnet sein, wodurch die Misch- bzw. Homogenisierwirkung verbessert und gegebenenfalls eine zusätzliche Förderwirkung induziert werden kann; die Mischflügel können dabei beispielsweise eine etwa propellerartige Gestalt besitzen. Ferner kann/können der/die Mischflügel perforiert sein, um für eine weiterhin verbesserte Misch- bzw. Homogenisierwirkung zu sorgen und dabei einen (geringen) Stoffstrom durch die Mischflügel hindurch zu ermöglichen. Indes kann die Mischeinrichtung alternativ oder zusätzlich zu solchen Mischflügeln selbstverständlich auch beliebige andersartig ausgestaltete Mischelemente besitzen. Lediglich beispielhaft seien in diesem Zusammenhang sich z. B. zumindest teilweise in Radialrichtung erstreckende Mischstäbe erwähnt, welche beispielsweise an der Drehachse der Mischeinrichtung festgelegt sein und gegebenenfalls mit stationär an der Innenwand des Gehäuses des Homogenisators unter axialem Versatz hierzu angeordneten stationären, z. B. ebenfalls stabförmigen, Elementen zusammenwirken können.
Um für eine konstruktiv sehr einfache und kostengünstige Ausgestaltung zu sorgen, können der Rotor und die Fördereinrichtung und/oder die Mischeinrichtung gemeinsam, insbesondere mittels ein und desselben, vorzugsweise steuerbaren, Antriebs in Rotation versetzbar sein, wobei sie beispielsweise auf ein und derselben Welle sitzen, welche den Homogenisator in Axialrichtung durchsetzt. Sofern gewünscht, kann im Falle des Vorhandenseins einer Fördereinrichtung der Rotor von dem Antrieb entkoppelbar sein, um das Produkt bedarfsweise bei ruhendem Rotor völlig frei von durch den Rotor induzierten Scherkräften durch den Homogenisator hindurch fördern zu können. Entsprechendes kann für die Mischeinrichtung gelten, sofern es z. B. erwünscht ist, die fließfähigen Stoffe bei ruhendem Rotor und ruhender Mischeinrichtung lediglich mittels der Fördereinrichtung durch den Homogenisator zu fördern, um sie langsam und schonend zu mischen bzw. zu homogenisieren.
Alternativ können einerseits der Rotor, andererseits die Fördereinrichtung und gegebenenfalls auch die Mischeinrichtung, im letztgenannten Fall vorzugsweise die Fördereinrichtung gemeinsam mit der Mischeinrichtung, selbstverständlich auch unabhängig voneinander angetrieben sein.
Der Rotor und der Stator können im wesentlichen die Form eines Zylindermantels mit hierin freigelassenen, in Umfangsrichtung verteilt angeordneten, radialen Öffnungen besitzen, wobei zwischen dem Rotor und dem in einer ersten Position befindlichen Stator der Scherspalt gebildet ist. Der Rotor kann selbstverständlich eines oder mehrere Rotorblätter umfassen, wie beispielsweise zwei Rotorblätter, von welchen eines radial innerhalb und eines radial außerhalb des Stators angeordnet ist, so daß bei dem in einer ersten Position befindlichen Stator zwei Scherspalte gebildet sind, wobei die einzelnen Rotorblätter wiederum gemeinsam oder getrennt voneinander angetrieben sein können oder einzeln oder gemeinsam von einem jeweiligen oder gemeinsamen Antrieb entkoppelbar sein können. Die radialen Öffnungen des Rotors können in jedem Fall vorzugsweise eine verschiedene Form und/oder Größe wie die Öffnungen des Stators besitzen.
Während der Stator grundsätzlich auch manuell in Bezug auf den Rotor verlagerbar sein kann, sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung vor, daß zur Verlagerung des Stators in Bezug auf den Rotor ein Stellantrieb vorgesehen ist. Hierfür kommen praktisch beliebige bekannte, insbesondere in Form von Linearantrieben ausgebildete Stellantriebe in Betracht, wie beispielsweise hydraulisch, pneumatisch oder hydropneumatisch betätigte Kolben-/Zylindereinheiten, mechanisch oder gleichfalls fluidisch betätigte Schubstangen, Zahnstangen, Schraubengewinde etc. Der Stellantrieb kann in jedem Fall vorzugsweise bei rotierendem Rotor betätigbar sein.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß der Stellantrieb an einem das Gehäuse des Homogenisators stirnseitig verschließenden Deckel festgelegt ist, wobei der Deckel mit dem Stellantrieb insbesondere von dem Gehäuse des Homogenisators abnehmbar und gegen einen mit einer stirnseitigen Einlaßöffnung zur Aufgabe einer zusätzlichen Stoffkomponente versehenen Deckel auswechselbar sein kann. Letztere Ausführungsvariante eröffnet dem erfindungsgemäßen Homogenisator eine weitere Anwendung, nämlich das Eindispeergieren einer weiteren Stoffkomponente über den zusätzlichen Einlaß in den fließfähigen Stoff, wobei die zusätzliche Stoffkomponente insbesondere Pulver- oder partikelförmig sein kann. Infolge des durch den rotierenden Rotor bewirkten Unterdruckes kann die zusätzliche Stoffkomponente auf einfache Weise eingesaugt und in den Stoff eindispergiert werden, wobei ein Verklumpen auch im Falle von sehr feinpartikulären Stoffkomponenten vermieden wird, weil die Stoffkomponenten in dem Bereich des Homogenisators mit sehr hohen Turbulenzen, d. h. im Bereich des Rotor-/Statorsystems, zusammengeführt werden.
Im Hinblick auf eine einfache und schnelle bedarfsweise Umrüstung des Homogenisators kann der Stellantrieb insbesondere gemeinsam mit dem hieran axial verlagerbar angeordneten Stator abnehmbar sein, wobei an dem mit einer stirnseitigen Einlaßöffnung versehenen Deckel ein Stator fest angeordnet sein kann, von welchem in der Montageposition des Deckels zumindest ein axialer Abschnitt unter Bildung des Scherspaltes radial neben dem Rotor angeordnet ist, so daß bei der Montage des mit dem zusätzlichen Einlaß versehenen Deckels automatisch ein Stator in einer ersten Position angeordnet ist und auf die eingesaugte weitere Stoffkomponente folglich sogleich sehr hohe Scherkräfte wirken, um für eine homogene Eindispergierung derselben, gegebenenfalls unter mechanischer Zerkleinerung, zu sorgen. Sofern eine demgegenüber schonendere Eindispergierung erwünscht ist, z. B. im Falle von gegenüber mechanischer Einwirkung empfindlichen Stoffkomponenten, kann der Deckel selbstverständlich auch nicht mit einem Stator ausgestattet sein, oder der Stator kann insbesondere lösbar an dem mit dem zusätzlichen Einlaß versehenen Deckel befestig sein, um ihn bedarfsweise abnehmen bzw. aufsetzen zu können. Letzteres kann hinsichtlich einer einfachen und schnellen Montage vorzugsweise mittels eines Schnellverschlusses, wie einer Rastverbindung, geschehen.
Alternativ kann selbstverständlich auch vorgesehen sein, daß das Gehäuse, insbesondere an der dem Einlaß entgegengesetzten Seite des Rotor-/Statorsystems, wenigstens einen zweiten Einlaß zur Aufgabe einer zusätzlichen Stoffkomponente aufweist, wobei ein solcher zweite Auslaß zweckmäßig mittels eines Absperrorgans verschließbar sein sollte. In diesem Fall kann durch Verstellen des Stators zwischen seiner ersten und zweiten Position beim Öffnen des Absperrorgans anläßlich eines gewünschten Eindispergierens einer weiteren Stoffkomponente wiederum für eine hohe Scherwirkung (mit dem in einer ersten Position befindlichen Stator) oder auch für eine sehr geringe Scherwirkung bis praktisch null (mit dem Stator in der zweiten Position) gesorgt werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Dabei zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Homogenisators in teilweise geschnittener Darstellung;
2 einen Längsschnitt durch den Homogenisator gemäß 1;
3 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Rotor-/Statorsystems des Homogenisators gemäß 1 und 2 einschließlich seiner Förder- und Mischeinrichtung sowie des Stellantriebs seines Stators; und
4 eine der 3 entsprechende Explosionsdarstellung des Homogenisators gemäß 1 bis 3, wobei ein den Stellantrieb tragender Gehäusedeckel gegen einen mit einer stirnseitigen Einlaßöffnung zur Aufgabe einer zusätzlichen Stoffkomponente versehenen Deckel ausgetauscht worden ist.
In 1 ist eine Ausführungsform eines Homogenisators 1 wiedergegeben, welcher ein im wesentlichen kreiszylindrisches Gehäuse 2 aufweist, in welchem ein weiter unten unter Bezugnahme auf 2 bis 4 noch näher erläutertes Rotor-/Statorsystem sowie eine Misch- und eine Fördereinrichtung mit einem nach Art einer Förderschnecke ausgestalteten Förderelement auf einer sich axial in dem Gehäuse 2 erstreckenden Welle drehbar gelagert sind. An dem in 1 linken, oberen Ende des Homogenisators 1 ist dieser von einem Flansch 3 verschlossen, auf dessen dem Homogenisator 1 abgewandten Seite ein steuerbarer Antriebsmotor (nicht gezeigt) montierbar ist, um die Welle des Rotors sowie der Förder- und Mischeinrichtung mit der jeweils gewünschten Drehzahl in Rotation versetzen zu können. Im Bereich seines dem Flansch 3 zugewandten Endes ist das Gehäuse 2 des Homogenisators 1 mit einem Einlaß 4 zum Aufgeben der zu homogenisierenden bzw. zu dispergierenden, fließfähigen Stoffe versehen. Darüber hinaus können weitere Einlässe 4a vorgesehen sein, um zusätzliche, in die fließfähigen Stoffe einzumischende Stoffe zusetzen und/oder um Meßeinrichtungen, wie z. B. Thermometer, Barometer oder dergleichen, anschließen zu können oder auch um das Gehäuse 2 besser zugänglich zu machen, beispielsweise zum Zwecke einer Reinigung, wobei die Einlässe 4a z. B. mittels Deckel (nicht dargestellt) verschließbar sind. Im axialen Bereich des Rotors weist das Gehäuse 2 einen radial angeordneten Auslaß 5 für das gemischte/homogenisierte Produkt auf, wobei auch hier zusätzliche Auslässe 5a (vgl. hierzu die Schnittdarstellung der 2, in deren Schnittebene der Hauptauslaß 5 für das Produkt nicht erkennbar ist) vorgesehen sein können, welche weitestgehend zu denselben Zwecken wie die oben erwähnten, optionalen zusätzlichen Einlässe 4a dienen und gleichfalls mittels Deckel (nicht gezeigt) verschließbar sein können.
Der Homogenisator 1 kann beispielsweise Teil einer in 1 nicht dargestellten Homogenisiervorrichtung sein, welche einen Rührbehälter (ebenfalls nicht gezeigt) umfaßt, aus welchem eine in den Einlaß 4 des Homogenisators 1 mündende Leitung abzweigt. Der Auslaß 5 des Homogenisators mündet in diesem Fall entweder zurück in den Rührbehälter oder führt das fertig homogenisierte Produkt weiteren Verarbeitungsschritten oder einer Abfüllung zu.
Wie insbesondere aus 2 und 3 ersichtlich, erstreckt sich im Innern des Gehäuses 2 des Homogenisators 1 eine mit dem auf dem Flansch 3 sitzenden Antrieb (nicht gezeigt), z. B. über eine Wellenkupplung 11, verbundene Welle 12, welche mittels einer Dichtung 13, wie einer Gleitringdichtung, gegen den Flansch 3 abgedichtet ist. Mit der Welle 12 drehfest verbunden sind einerseits z. B. im wesentlichen schneckenförmig ausgebildete Förderelemente 26 einer Fördereinrichtung 25, andererseits ein stromab derselben angeordneten Rotor 16 (vgl. insbesondere 3), welcher mit einem demgegenüber stationären, d. h. drehfest angeordneten Stator 17 zusammenwirkt. Die Fördereinrichtung 25 und der Rotor 16 sind somit im vorliegenden Fall gemeinsam mittels des Antriebs (nicht gezeigt) in Rotation versetzbar, wobei der Rotor 16 gegebenenfalls von dem Antrieb entkoppelbar sein kann, z. B. durch axiales Abrücken der Welle 12 in Richtung des Flansches 3 (Pfeil P der 3), so daß das freie Ende 12a der Welle 12 außer Eingriff mit dem Rotor 16 kommt.
Wie wiederum insbesondere der 3 zu entnehmen ist, umfaßt der Rotor 16 beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ein äußeres Rotorblatt 16a und ein inneres Rotorblatt 16b, welche koaxial zueinander angeordnet und von der Welle 12 gemeinsam drehangetrieben sind. Beide Rotorblätter 16a, 16b sind in Axialrichtungen mit Öffnungen ausgestattet, welche insbesondere miteinander fluchten und einen mehr oder minder ungehinderten axialen Durchlaß des Produktes gewährleisten. Die Rotorblätter 16a, 16b besitzen im wesentlichen die Form eines Zylindermantels mit hierin freigelassenen, in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Öffnungen bzw. Schlitzen, insbesondere verschiedener Größe und Form. So sind die Öffnungen oder Schlitze 22 des äußeren Rotorblattes 16a z. B. etwa rechteckförmig zwischen den Zylindermantel definierenden, schaufelartigen Elementen gebildet, während die Öffnungen 21 des inneren Rotorblattes 16b beispielsweise von den Zylindermantel durchsetzenden Langlöchern gebildet sind. Der in Radialrichtung in einer ersten Position zwischen dem äußeren 16a und dem inneren Rotorblatt 16b angeordnete Stator 17 weist ebenfalls im wesentlichen die Form eines Zylindermantels auf und ist gleichfalls in Axialrichtung offen ausgebildet. In Umfangsrichtung des Zylindermantels verteilt angeordnete Öffnungen 23 des Stators 17 besitzen beispielsweise eine Schlitzform geringerer Breite als die Öffnungen/Schlitze 21, 22 der Rotorblätter 16a, 16b. Im zusammengebauten Zustand gemäß 2 greift der Stator 17 in einer ersten Position jeweils unter Bildung eines radialen Scherspaltes zwischen die Rotorblätter 16a, 16b des Rotors 16 ein, um für eine Homogenisierung bzw. Dispergierung des Produktes infolge Eintrag von Scherkräften zu sorgen, wobei der Stator 17 in zumindest einer ersten Position z. B. im wesentlichen über seiner gesamte axiale Erstreckung radial zwischen den Rotorblättern 16a, 16b des Rotors 16 angeordnet ist.
Die Fördereinrichtung 25 weist, wie bereits oben angedeutet, etwa schneckenförmige Förderelemente 26 auf, welche sich um zumindest einen Abschnitt des Umfangs ihrer Drehachse, d. h. der Welle 12, und von dort bis in den Bereich der sie umgebenden Innenwand des Gehäuses 2 unter Freilassung eines nur schmalen Spaltes von beispielsweise etwa 0,5 mm erstrecken. Die Innenwand des Gehäuses 2 verengt sich (in Förderrichtung betrachtet) im Bereich der Förderelemente 26 zum Zwecke eines geeigneten Druckaufbaus in dem Homogenisator 1, wobei das freie – umfangsseitige – Ende der Förderelemente 26 z. B. gemäß der Verjüngung der Innenwand des Gehäuses 2 mit einer Abschrägung versehen sein kann (vgl. 2). Darüber hinaus ist der Homogenisator 1 mit einer Mischeinrichtung 15 ausgestattet, welche beim vorliegenden Ausführungsbeispiel stromauf der Fördereinrichtung 25, z. B. zwischen dieser und dem Rotor 16, angeordnet ist, aber auch stromab derselben positioniert sein kann (nicht gezeigt). Die Mischeinrichtung 15 weist bei dem zeichnerisch wiedergegebenen Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl an auf der Welle 12 festgelegten Mischflügel 14 auf, welche in Bezug auf ihre Drehachse leicht schräg angeordnet und somit im wesentlichen in Form von Propellern ausgestaltet sind und sich jeweils nur um einen Teil des Umfangs ihrer Drehachse in Form der Welle 12 erstrecken, wobei sie in Umfangsrichtung derselben verteilt angeordnet sind. Bei der gezeigten Ausführungsform erstrecken sich die Mischflügel 14 beispielsweise jeweils um eine Winkel von etwa 30° bis 60° um den Umfang der Drehachse, wobei – gleichfalls in Umfangsrichtung betrachtet – zwischen den Mischflügeln 14 eine zumindest etwa ebenso große oder demgegenüber größere Lücke vorgesehen ist. Die Mischflügel 14 können mit Perforationen versehen sein, welche zusätzlich für eine schonende Misch- bzw. Homogenisierwirkung sorgen.
Der Stator 17 befindet sich, wie bereits angedeutet, in der in 2 dargestellten Betriebssituation in einer ersten Position, in welcher er jeweils radial neben dem Rotor 16 – oder genauer: radial zwischen den beiden Rotorelementen 16a, 16b – angeordnet ist, so daß zwischen dem Stator 17 und den beiden Rotorelementen jeweils ein Scherspalt gebildet ist, stromab desselben das homogenisierte Produkt das Gehäuse 2 des Homogenisators 1 über den Auslaß 5 verläßt. Erfindungsgemäß ist der Stator 17, wie insbesondere aus 2 und 3 ersichtlich, zumindest zwischen dieser ersten Position und einer zweiten, in 2 nicht dargestellten Position – hier: linear in Richtung des Pfeils V – in Bezug auf den Rotor 16 verlagerbar, in welcher der Stator 17 in Axialrichtung neben (in 2 rechts) dem Rotor 16 angeordnet ist, so daß zwischen den Blättern 16a, 16b des Rotors 16 und dem Stator 17 keine Scherspalte mehr vorhanden sind. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist hierzu ein Stellantrieb 30 vorgesehen, welcher beispielsweise mehrere (hier: drei) fluidisch, z. B. hydraulisch, betätigbare Kolben-/Zylindereinheiten 31 umfaßt, deren Kolben an einem Träger 32 (2) des Stellantriebs 30 montiert sind und deren Zylinder mit dem in 2 rechten, dem Flansch 3 abgewandten Ende 17a des Stators 17 verbunden sind. Werden die Kolben der Kolben-/Zylindereinheiten 31 folglich mit Druckfluid beaufschlagt, so wird der Stator 17 in seine erste, in 2 dargestellte Position in Richtung des Pfeils V (in 2 nach links) verlagert; werden die Kolben der Kolben-/Zylindereinheiten 31 hingegen evakuiert, so wird der Stator 17 in Richtung des Pfeils V nach rechts verlagert, bis er z. B. gegen einen durch den Anschlag der Kolben in den Zylindern vorgegebenen Anschlag anstößt, in welcher er vorzugsweise unter einem gewissen axialen Abstand von dem Rotor 16 von beispielsweise wenigen Millimetern angeordnet ist. Aufgrund des von dem Antrieb der Welle 3 unabhängigen Stellantriebs 30 kann eine solche Verlagerung des Stators 17 auch während des Betriebs des Homogenisators 1, d. h. bei rotierendem Rotor 16 erfolgen.
Wie weiterhin insbesondere den 2 und 3 zu entnehmen ist, ist der Stellantrieb 30 des Stators 17 bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel an einem das Gehäuse 2 des Homogenisators 1 stirnseitig verschließenden Deckel 33 festgelegt, welcher von einer mit einem Fluidanschluß 35 (1) versehenen Kappe 34 (in 3 nicht dargestellt) verschließbar ist, um den Stellantrieb 30 vor äußeren Einwirkungen geschützt aufzunehmen.
Um dem Homogenisator 1 eine weitere Anwendung, nämlich das Eindispergieren einer zusätzlichen Stoffkomponente unter zuverlässiger Vermeidung eines Verklumpens auch sehr feinpartikulärer Stoffe, zu eröffnen, ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel der Deckel 33 mit dem Stellantrieb 30 von dem Gehäuse 2 abnehmbar und gegen einen in der 4 wiedergegebenen Deckel 40 mit einer stirnseitigen Einlaßöffnung 41 zur Aufgabe einer solchen Stoffkomponente auswechselbar. Ansonsten entspricht der in 4 in Explosionsansicht dargestellte Homogenisator dem gemäß 1 bis 3, wobei identische Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Wie aus 3 und 4 ersichtlich, kann in diesem Zusammenhang der Deckel 33 mit dem Stellantrieb 30 gemeinsam mit dem an dessen Kolben-/Zylindereinheiten 31 festgelegten Stator 17 abnehmbar sein und kann an dem mit der zusätzlichen, an der dem Einlaß 4 entgegengesetzten Seite des Rotors 16 angeordneten Einlaßöffnung 41 versehenen Deckel 40 ein entsprechender Stator 17b fest angeordnet sein, welcher im montierten Zustand des Deckels 40 wiederum jeweils einen Scherspalt zwischen sich und den Blättern 16a, 16b des Rotors 16 zu bilden. Sofern eine schonende, möglichst scherarme Eindispergierung erwünscht ist, kann der Deckel 40 selbstverständlich auch keinen Stator tragen, so daß die über den Einlaß 41 aufgegebenen Stoffkomponente lediglich von dem rotierenden Rotor 16 dispergiert wird.
Der Homogenisator 1 gemäß 1 bis 3 läßt im wesentlichen in zwei verschiedenen Betriebsweisen betreiben, einerseits in einem ”Schermodus” entsprechend üblichen Homogenisatoren mit einem Rotor-/Statorsystem, andererseits in einem reinen ”Pumpmodus” unter Umgehung des bzw. der zwischen Rotor 16 und Stator 17 gebildeten Scherspalte(s):
Im ”Schermodus” befindet sich der Stator 17 in der in 2 wiedergegebenen ersten Position, in welcher je ein radialer Scherspalt zwischen dem Stator 17 und den Rotorblättern 16a, 16b gebildet ist. Das zu homogenisierende Produkt tritt über den Einlaß 4 in das Gehäuse 2 des Homogenisators 1 ein, gelangt an der Mischeinrichtung 15 vorbei über die Fördereinrichtung 25 an das Rotor/Statorsystem 16, 17, wobei es unter hoher Scherung die zwischen den Rotorblättern 16a, 16b und dem Stator 17 gebildeten Scherspalte durchsetzt und den Homogenisator 1 durch den Auslaß 5 verläßt. Je nach gewünschtem Schergrad kann die Rotationsgeschwindigkeit des Rotor-/Statorsystems 16, 17 mittels des steuerbaren Antriebs frei gewählt werden. Soweit nur ein einziger, dem Rotor 16, der Fördereinrichtung 25 und der Mischeinrichtung 15 gemeinsamer Antrieb 4 vorgesehen ist, wie es beim vorliegenden Ausführungsbeispiel der Fall ist, rotiert die Fördereinrichtung 25 im ”Schermodus” gemeinsam mit dem Rotor 16 und mit der Mischeinrichtung 15, was eine gewisse Vorhomogenisierung gewährleistet.
Im ”Pumpmodus” befindet sich der Stator 17 aus der in 2 wiedergegebenen ersten Position so weit nach rechts in die zweite Position verlagert, daß er axial neben dem Rotor 16 angeordnet und folglich kein radialer Scherspalt zwischen dem Stator 17 und den Rotorblättern 16a, 16b mehr vorhanden ist. Das zu homogenisierende Produkt tritt wiederum über den Einlaß 4 in das Gehäuse 2 des Homogenisators 1 ein, gelangt an der Mischeinrichtung 15 vorbei und über die Fördereinrichtung 25 an die Rotorblätter 16a, 16b des Rotors 16, welche es unter Vermeidung der Passage eines Scherspaltes radial nach außen durchsetzt, wonach es den Homogenisator 1 über den Auslaß 5 verläßt. Die Fördereinrichtung 25 vermag dabei auch bei kleinen Drehzahlen eine hinreichende Förderleistung sicherzustellen, während die Mischeinrichtung 15, eine sehr schonenden Homogenisierwirkung beim Passieren der, hier mit den Perforationen versehenen, Mischflügel 14 sichergestellt wird. Soweit nur ein einziger, dem Rotor 16, der Fördereinrichtung 25 und der Mischeinrichtung 15 gemeinsamer Antrieb 4 vorgesehen ist, wie es beim vorliegenden Ausführungsbeispiel der Fall ist, rotiert der Rotor 16 auch im ”Pumpmodus” gemeinsam mit der Fördereinrichtung 25 und der Mischeinrichtung 15 mit, kann aber, sofern gewünscht, auch von der Welle 12 entkoppelbar sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1395354 B1 [0004]
DE 29608712 A1 [0004]
DE 20002920 U1 [0005]
EP 1825907 A1 [0005]
EP 1125625 A1 [0005]

Claims

Homogenisator (1) zur Homogenisierung oder Dispergierung von fließfähigen Stoffen, mit einer einen Rotor (16) tragenden, drehbar gelagerten und mittels eines, insbesondere steuerbaren, Antriebs in Rotation versetzbaren Welle (12) und mit einem mit dem Rotor (16) zusammenwirkenden Stator (17), wobei zwischen dem Rotor (16) und dem Stator (17) wenigstens ein Scherspalt gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (17) in Bezug auf den Rotor (16) zwischen wenigstens einer ersten Position, in welcher zumindest ein axialer Abschnitt des Stators (17) unter Bildung des Scherspaltes radial neben dem Rotor (16) angeordnet ist, und einer zweiten Position, in welcher der Stator (17) in Axialrichtung neben dem Rotor (16) angeordnet ist, so daß zwischen Rotor (16) und Stator (17) kein Scherspalt mehr vorhanden ist, axial verlagerbar ist.
Homogenisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (17) in der zweiten Position mit axialem Abstand von dem Rotor (16) angeordnet ist.
Homogenisator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (17) in der zweiten Position gegen einen auf der dem Rotor (16) abgewandten Seite des Stators (17) angeordneten Anschlag anstößt.
Homogenisator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (17) in wenigstens einer ersten Position im wesentlichen über seine gesamte axiale Erstreckung radial neben dem Rotor (16) angeordnet ist.
Homogenisator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (17) ausschließlich zwischen einer ersten Position und der zweiten Position in Bezug auf den Rotor (16) verlagerbar ist.
Homogenisator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (17) ferner zwischen mehreren ersten Positionen, in welchen der Stator (17) jeweils zumindest mit einem axialen Abschnitt radial neben dem Rotor (16) angeordnet ist, in Bezug auf den Rotor (16) verlagerbar ist.
Homogenisator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (16) axialfest angeordnet und der Stator (17) in Axialrichtung verlagerbar ist.
Homogenisator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem aus Rotor (16) und Stator (17) gebildeten Rotor-/Statorsystem eine Fördereinrichtung (25) vorgeordnet ist.
Homogenisator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotor-/Statorsystem (16, 17) und gegebenenfalls die Fördereinrichtung (25) in einem Gehäuse (2) aufgenommen sind, in welchem die den Rotor (16) tragende Welle (12) gelagert ist.
Homogenisator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) wenigstens einen stromauf des Rotor-/Statorsystems (16, 17) angeordneten Einlaß (4) aufweist, welcher insbesondere an eine Abzweigleitung eines, insbesondere mit einem Rührwerk ausgestatteten, Behälters anschließbar ist.
Homogenisator nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) wenigstens einen stromab des Rotor-/Statorsystems (16, 17) angeordneten Auslaß (5) aufweist, welcher insbesondere an eine Rückführleitung eines, insbesondere mit einem Rührwerk ausgestatteten, Behälters anschließbar ist.
Homogenisator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (5) radial in Bezug auf die den Rotor (16) tragenden Welle (12) und im axialen Bereich des Rotor-/Statorsystems (16, 17) angeordnet ist.
Homogenisator nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Rotor-/Statorsystem (16, 17) und/oder gegebenenfalls die Fördereinrichtung (25) radial bis in den Bereich der Innenwand des Gehäuses (2) erstrecken/erstreckt.
Homogenisator nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (25) wenigstens ein koaxial mit der Welle (12) des Rotors (16) in Rotation versetzbares Förderelement (26) aufweist.
Homogenisator nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (25) an einem sich innenseitig – in Förderrichtung betrachtet – verengenden Abschnitt des Gehäuses (2) angeordnet ist.
Homogenisator nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner eine Mischeinrichtung (15) aufweist.
Homogenisator nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung (15) wenigstens einen, insbesondere mehrere, koaxial mit der Welle (12) des Rotors (16) in Rotation versetzbare(n) Mischflügel (14) aufweist.
Homogenisator nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß sich der/die Mischflügel (14) nur um einen Teil des Umfangs ihrer Drehachse erstreckt/erstrecken.
Homogenisator nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischflügel (14) in Bezug auf ihre Drehachse schräg angeordnet ist.
Homogenisator nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Mischflügel (14) perforiert ist/sind.
Homogenisator nach einem der Ansprüche 8 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (16) und die Fördereinrichtung (25) und/oder die Mischeinrichtung (15) gemeinsam, insbesondere mittels ein und desselben Antriebs, in Rotation versetzbar sind.
Homogenisator nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (16) und/oder gegebenenfalls die Mischeinrichtung (15) von dem Antrieb entkoppelbar ist/sind.
Homogenisator nach einem der Ansprüche 8 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits der Rotor (16), andererseits die Fördereinrichtung (25) und gegebenenfalls die Mischeinrichtung (15) unabhängig voneinander angetrieben sind.
Homogenisator nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (16) und der Stator (17) im wesentlichen die Form eines Zylindermantels mit hierin freigelassenen, in Umfangsrichtung verteilt angeordneten, radialen Öffnungen oder Schlitzen (21, 22, 23) besitzen.
Homogenisator nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Öffnungen (21, 22) des Rotors (16) eine verschiedene Form und/oder Größe wie die Öffnungen (23) des Stators (17) besitzen.
Homogenisator nach einem der Ansprüche 1 bis 25, daß zur Verlagerung des Stators (17) in Bezug auf den Rotor (16) ein Stellantrieb (30) vorgesehen ist.
Homogenisator nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb (30) Kolben-/Zylindereinheiten, Schubstangen, Zahnstangen oder Schraubengewinde aufweist.
Homogenisator nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb (30) bei rotierendem Rotor (16) betätigbar ist.
Homogenisator nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb (30) an einem das Gehäuse (2) des Homogenisators (1) stirnseitig verschließenden Deckel (33) festgelegt ist.
Homogenisator nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (33) mit dem Stellantrieb (30) von dem Gehäuse (2) des Homogenisators (1) abnehmbar und gegen einen mit einer stirnseitigen Einlaßöffnung (41) zur Aufgabe einer zusätzlichen Stoffkomponente versehenen Deckel (40) auswechselbar ist.
Homogenisator nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb (30) gemeinsam mit dem hieran axial verlagerbar angeordneten Stator (17) abnehmbar ist.
Homogenisator nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß an dem mit einer stirnseitigen Einlaßöffnung (41) versehenen Deckel (40) ein Stator (17b) fest angeordnet ist, von welchem in der Montageposition des Deckels (40) zumindest ein axialer Abschnitt unter Bildung des Scherspaltes radial neben dem Rotor (16) angeordnet ist.
Homogenisator nach einem der Ansprüche 9 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2), insbesondere an der dem Einlaß (4) entgegengesetzten Seite des Rotor-/Statorsystems (16, 17), wenigstens einen zweiten Einlaß (4a, 41) zur Aufgabe einer zusätzlichen Stoffkomponente aufweist.
Homogenisator nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Auslaß (4a, 41) mittels eines Absperrorgans verschließbar ist.
Homogenisiervorrichtung zur Homogenisierung oder Dispergierung von fließfähigen Stoffen, mit einem insbesondere mit einem Rückwerk ausgestatteten Behälter mit wenigstens einer von dem Behälter abzweigenden und in einen Einlaß (4) eines Homogenisators (1) gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 führenden Abzweigleitung, dadurch gekennzeichnet, daß der Homogenisator (1) die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Homogenisiervorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß der Homogenisator (19) ferner die kennzeichnenden Merkmale wenigstens eines der Ansprüche 2 bis 34 aufweist.
Homogenisiervorrichtung nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Auslaß (5) des Homogenisators (1) über eine Rückführleitung in den Behälter mündet.