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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dispergieren und/oder Homogenisieren
mit einem Dispergier- und/oder Homogenisierwerkzeug, in welchem
ein pumpfähiger
Stoff oder eine pumpfähige Mischung
mit wenigstens einem Zusatzstoff vermischt wird, wobei der pumpfähige Stoff
oder dergleichen aus einem Behältnis,
insbesondere aus einem Behälter
oder aus einem Rohr, dem Dispergier- und/oder Homogenisierwerkzeug zuleitbar
ist und für den
oder die Zusatzstoffe eine Zuführleitung
vorgesehen ist, die in die Zuleitung des pumpfähigen Stoffs vor dem Werkzeug
mündet,
wobei die Zuführleitung und
die Zuleitung zumindest im Bereich der Mündung konzentrisch zueinander
sind.
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Eine
derartige Vorrichtung ist aus
DE 199 16 053 A1 bekannt. Dabei ist ein Homogenisator
vorgesehen, der einen Einlauf für
die Zuführung
der zu homogenisierenden Stoffe hat. Dabei ist eine Einrichtung
zum Zuführen
von in einen Stoff einzumischenden Substanzen vorgesehen, wobei
schwer einzumischende Substanzen wie Pulver, Fette oder dergleichen
unmittelbar vor dem Homogenisatoreinlauf eingespeist werden, um
durch den dort herrschenden Unterdruck angesaugt und anschließend im
Homogenisator sofort dispergiert und mit dem Stoff vermischt werden
zu können.
Insbesondere bei der Zuführung
und Zumischung eines Zusatzstoffes mit hoher Viskosität besteht
jedoch die Gefahr, dass die Saugwirkung des Dispergier- und/oder
Homogenisierwerkzeugs nicht ausreicht, um den fließfähigen Stoff
anzusaugen und gleichzeitig eine ausreichend hohe Saugkraft zu erzeugen,
um außerdem
den oder die Zusatzstoffe ebenfalls anzusaugen und beide Stoffe
gemeinsam durch das Dispergier- und/oder Homogenisierwerkzeug befördern zu
können.
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Aus
EP 1 197 260 A1 ist
eine Vorrichtung zum Homogenisieren fließfähiger Stoffe bekannt, bei welcher
in Strömungsrichtung
vor dem Dispergier- und/oder Homogenisierwerkzeug zwei Förderelemente
vorgesehen sind, deren eines vor der Mündung der Zuleitung für den oder
die Zusatzstoffe angeordnet und als Einlaufbegrenzer gedacht ist.
Dadurch sollen Drehzahl und Viskosität des Mischguts auf ein bestimmtes
Niveau einstellbar und auch begrenzbar sein.
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Es
besteht deshalb die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art zu schaffen, mit der auch Stoffe hoher Viskosität mit ausreichender Fließfähigkeit
verarbeitet und mit Zusatzstoffen durch Homogenisieren und/oder
Dispergieren vermischt werden können,
wobei die Vorrichtung auch für
Ausgangsstoffe unterschiedlicher Viskositäten einsetzbar und an diese
unterschiedlichen Viskositäten
verschiedener Stoffe jeweils anpassbar sein soll.
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Dabei
kann unter einem Stoff hoher Viskosität mit ausreichender Fließfähigkeit
beispielsweise eine Creme, ein Zahngel oder ein Stoff mit etwa honigartiger
Konsistenz verstanden werden.
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Zur
Lösung
der vorstehend genannten Aufgabe ist die eingangs definierte Vorrichtung
dadurch gekennzeichnet, dass in Zuführrichtung des Stoffes mit
Abstand vor dem Dispergier- und/oder
Homogenisierwerkzeug und vor der Mündung der Zuführleitung
wenigstens eine Pumpe angeordnet ist, deren Pumpendruck in Fließrichtung
im Bereich der Mündung
der Zuführleitung
geringer als der Saugdruck des Dispergier- und/oder Homogenisierwerkzeugs ist,
und dass in der Zuleitung des pumpfähigen Stoffs von der Pumpe
zu der Mündung
der Zuleitung eine Einrichtung zum Verändern oder Verkleinern des Querschnitts
dieser Zuleitung angeordnet ist.
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Auf
diese Weise wird erreicht, dass der pump- oder fließfähige Stoff
vor dem Zutritt des oder der Zusatzstoffe einer Förderwirkung
durch eine Pumpe ausgesetzt wird, so dass dieser Stoff trotz seiner
relativ hohen Viskosität
dem Dispergier- oder Homogenisierwerkzeug, im folgenden auch kurz „Homogenisator" genannt, zugeführt wird,
ohne dass seine Strömung
abreißt.
Dennoch kann aus der oder den Zuführleitungen ein jeweiliger
Zusatzstoff angesaugt und mitgerissen werden und dadurch in den Homogenisator
gelangen. Somit kann an der erforderlichen Stelle die Saugwirkung
des Homogenisators wirksam werden, ohne den pumpfähigen Stoff vollständig ansaugen
zu müssen.
Durch die Pumpe wird sichergestellt, dass dieser pumpfähige Stoff
trotz seiner hohen Viskosität
bis in den Bereich der Saugwirkung des Homogenisators gelangt beziehungsweise
diese Saugwirkung unterstützt,
so dass auch der oder die Zusatzstoffe mitgenommen werden, um dann
gemeinsam dispergiert und/oder homogenisiert werden zu können.
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Durch
die in der Zuleitung des pumpfähigen Stoffs
von der Pumpe zu der Mündung
der Zuleitung angeordnete Einrichtung zum Verändern oder Verkleinern des
Querschnitts dieser Zuleitung kann die Vorrichtung an pumpfähige Stoffe
unterschiedlicher Viskositäten
oder eventuell an Stoffe angepasst werden, deren Viskosität sich während der
Bearbeitung verändert,
wenn beispielsweise ein Teil des pumpfähigen Stoffs abgezweigt und
in das Behältnis
zurückgeführt und
dann erneut durch die Pumpe und die Zuleitung befördert wird.
Ferner kann sich die Viskosität beim
Anfahren der Vorrichtung und damit während eines entsprechenden
Prozesses ändern,
beispielsweise wenn nach und nach bestimmte Verdickungs- oder Verdünngsmittel
dem pump- und fließfähigen Stoff
beispielsweise vor dem Eintritt in die Pumpe zugegeben werden, das
heißt
die Einrichtung zum Verändern
oder Verkleinern des Querschnitts der Zuleitung kann vor allem auch
in einer Startphase der Vorrichtung beziehungsweise des von dieser
Vorrichtung durchgeführten
Prozesses hilfreich sein.
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Ferner
kann durch Zusatzstoffe das Ergebnis hinter dem Homogenisator in
seiner Viskosität schwanken,
so dass auch deshalb eine Drosselung oder eine Vergrößerung des
Querschnitts der Zuleitung und damit der Menge des pumpfähigen Stoffs zweckmäßig sein
kann, um ein gewünschtes
Endergebnis einstellen zu können.
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Schließlich ist
diese Möglichkeit
der Veränderung
oder Verkleinerung des Querschnitts der Zuleitung vorteilhaft, weil
dadurch die Vorrichtung für Ausgangsstoffe
unterschiedlicher Viskositäten
einsetzbar ist und an diese unterschiedlichen Viskositäten verschiedener
Stoffe jeweils optimal angepasst werden kann.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Eine solche
Ausgestaltung der Erfindung kann dabei darin bestehen, dass die
Einrichtung zum Verändern
des Querschnitts der Zuleitung als Absperrvorrichtung ausgebildet
ist und dass zwischen der Pumpe und der Einrichtung zum Verändern des
Querschnitts der Zuleitung insbesondere eine Rückführleitung in das Behältnis abgezweigt
ist.
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Somit
kann die Zuleitung nicht nur in ihrem Querschnitt verändert, sondern
auch vollständig
geschlossen werden. Dabei ist dies vor allem dann zweckmäßig, wenn
der pumpfähige
und fließfähige Stoff
aus dem Behältnis
wieder in dieses zurückgepumpt
werden soll, um beispielsweise diesen Stoff, der mehrere Komponenten
enthalten kann, zunächst besser
vorzumischen, bevor er dem Homogenisator zugeführt und vor dem Eintritt in
den Homogenisator mit einem oder mehreren Zusatzstoffen zusammengebracht
wird. Darüber
hinaus hat diese Anordnung mit einer Absperrvorrichtung und wenigstens
einer Rückführleitung
den Vorteil, dass die Vorrichtung gut gereinigt werden kann, indem
mit Hilfe der Pumpe eine entsprechende Reinigungsflüssigkeit
umgepumpt und in dem Behälter
möglichst
hoch beziehungsweise sogar über
dort vorgesehene Sprühköpfe eingeleitet
wird.
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Für eine günstige konstruktive
Lösung
ist es besonders vorteilhaft, wenn die Pumpe oder das Pumpenlaufrad
auf der selben Welle wie das Dispergier- und/oder Homogenisierwerkzeug
angeordnet ist und wenn zwischen dem druckseitigen Pumpenraum und
der Welle sowie der konzentrisch insbesondere innerhalb der Zuleitung
angeordneten Zuführleitung
für den
Zusatzstoff eine diese Welle beaufschlagende Dichtung angeordnet
ist, die den Druckteil der Pumpe von dem Saugbereich des Zusatzstoffs
in der Zuführleitung
trennt. Für
die Pumpe und den Homogenisator wird auf diese Weise nur ein einziger
Antriebsmotor benötigt.
Gleichzeitig wird sichergestellt, dass der Eintrag des Zusatzstoffs
in den pumpfähigen
Stoff möglichst
gleichmäßig erfolgt.
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Dabei
ist es zweckmäßig, wenn
die konzentrisch zueinander angeordnete Zuleitung und Zuführleitung
auch konzentrisch zu der sie abgedichtet durchsetzende Welle für die Pumpe
und das Dispergier- und/oder Homogenisierwerkzeug angeordnet ist.
Es ergeben sich also im Bereich des konzentrischen Verlaufs von
Zuführleitung
und Zuleitung in ihrem Querschnitt ringförmige Kanäle für den pumpfähigen Stoff und den oder die
Zusatzstoffe, wobei durch den innersten Ring die entsprechend abgedichtete
und abgeschirmte Welle von dem Homogenisator zu der Pumpe verläuft. Dies
führt auch
zu einer kompakten platzsparenden Anordnung.
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In
Förderrichtung
hinter dem Dispergier- und/oder Homogenisierwerkzeug kann eine Auslassleitung
vorgesehen sein, die insbesondere in das Behältnis vor der Pumpe zurückgeführt sein
kann. Dadurch ist es möglich,
dass der Ausgangsstoff aus dem Behältnis allmählich mehr und mehr mit einem oder
mehreren Zusatzstoffen vermischt und immer wieder zurückbefördert wird,
bis eine gewünschte Gesamtmischung
hergestellt ist, die auch einen entsprechenden Grad an Homogenität aufweist.
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Zusätzlich zu
der oder vorzugsweise an der in das Behältnis zurückführenden Auslassleitung kann
eine Abfüllleitung
oder Abfüllarmatur
vorgesehen sein, die über
eine Armatur, beispielsweise einen Dreiwegehahn, mit der Auslass-
und Rückführleitung verbunden
sein kann.
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Um
also das aus dem Homogenisator kommende Ergebnis abführen zu
können
kann eine eigene Abfüllleitung
oder Abfüllarmatur
oder bevorzugt eine an der schon erwähnten, in das Behältnis zurückführenden
Auslassleitung vorgesehene Abzweigung als Abfüllleitung oder Abfüllarmatur
vorgesehen sein, die in letzterem Falle dann beispielsweise über eine
Zweiwegehahn wahlweise geöffnet
oder abgesperrt sein kann, wenn ein Zurückführen der Mischung in das Behältnis gewünscht wird.
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Die
Auslassleitung kann in die unmittelbar hinter der Pumpe abgehende
Rückführleitung
münden
und an der Mündung
kann eine Absperrarmatur insbesondere in Form eines Dreiwegehahns
angeordnet sein. Somit kann ein Teil der Rückführleitung sowohl zum Zurückleiten
des pumpfähigen
Stoffs vor seinem Eintritt in den Homogenisator als auch des mit
einem Zusatzstoff vermischten und homogenisierten Stoffs dienen.
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Die
Saugwirkung des Dispergier- und/oder Homogenisierwerkzeugs kann
durch wenigstens einen in Förderrichtung
hinter diesem Werkzeug und/oder am Eingang in dieses Werkzeug angeordneten
und insbesondere mit dem Werkzeug verbundene Pumpenflügel verstärkt sein.
Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der pumpfähige Stoff und/oder
die Zusatzstoffe eine hohe Viskosität haben.
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In
Förderrichtung
vor der Pumpe kann in dem Behältnis
wenigstens ein Rührwerkzeug
angeordnet sein. Dadurch kann die Vormischung des pump- und fließfähigen Stoffs,
der häufig
selbst schon eine Mischung mehrerer Bestandteile ist, vor dem Eintritt
in die Pumpe verbessert werden.
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Für eine gute
Förderwirkung
des oder der Stoffe hoher Viskosität ist es zweckmäßig, wenn
das Behältnis
vertikal oberhalb der Pumpe und die Pumpe vertikal oberhalb des
Dispergier- und/oder Homogenisierwerkzeugs angeordnet sind und wenn
die Zuleitung und die Zuführleitung
im Bereich vor dem Dispergier- und/oder Homogenisierwerkzeug, also insbesondere
im Bereich ihrer konzentrischen Anordnung, abwärts gerichtet sind. Somit wird
die Förderung
der häufig
hoch viskosen Stoffe durch die Schwerkraft unterstützt.
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Die
Zuführleitung
für den
Zusatzstoff kann vor ihrem konzentrisch zu der Zuleitung angeordneten
Bereich seitlich zu diesem Bereich führend ausgebildet sein. Somit
kann diese Zuführleitung
dem Behältnis
möglichst
nah, 'bei vertikaler
Anordnung möglichst
dicht unterhalb des Behältnisses
zu ihrem konzentrischen Bereich verlaufen.
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Die
Mündung
der Zuführleitung
in die Zuleitung kann am Eintritt in das Dispergier- und/oder Homogenisierwerkzeug
vorgesehen sein. Je näher
die Mündung
an dem Homogenisator angeordnet ist, um so wirksamer ist dessen
Saugwirkung.
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Das
Dispergier- und/oder Homogenisierwerkzeug kann ein Rotor-Stator-Gerät mit insbesondere
mehreren Rotor-Zahnkränzen
und/oder Stator-Kränzen
in konzentrischer Anordnung zueinander sein. Eine entsprechend intensive
Homogenisierwirkung ist dadurch möglich.
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Vor
allem bei Kombination einzelner oder mehrerer der vorbeschriebenen
Merkmale und Maßnahmen
ergibt sich eine Vorrichtung, die separat genutzt oder auch in Rohrleitungen
eingebaut werden kann. Sie kann vorteilhaft in Misch- und Emulgieranlagen
eingesetzt werden und bevorzugt einen Mischbehälter mit zentralem Bodenablass
haben, der zu der Pumpe führt.
Dabei kann eine externe Zirkulationsleitung, die im Bodenablass
aus dem Behälter
herausgeführt
wird und seitlich in eine Steigleitung in den oberen Teil des Behälters zurückführt die Mischwirkung
verstärken
und für
eine gute Reinigung eingesetzt werden. Die Anordnung des Homogenisier-
und/oder Dispergierwerkzeugs in einer Umlaufleitung, die in den
Behälter
zurückführt, ermöglicht eine
effektivere und intensivere Dispergierung oder Homogenisierung des
Mischguts und ermöglicht
zusätzliche
Funktionen wie Abpumpen und vor allem Umwälzen des Mischgutes und später eines
Reinigungsmediums.
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Nachstehend
ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in
zum Teil schematisierter Darstellung:
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1 eine teilweise im Längsschnitt
gehaltene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Dispergieren
und/oder Homogenisieren mit einem als Behälter ausgebildeten Behältnis mit Bodenablass unter
welchem eine Pumpe auf der selben Welle wie ein demgegenüber tiefer
liegendes Dispergier- und/oder Homogenisierwerkzeug angeordnet ist,
wobei zwischen dem Pumpenlaufrad und dem Dispergier- und/oder Homogenisierwerkzeug eine
Zuführleitung
für Zusatzstoffe
konzentrisch zu der Zuleitung von der Pumpe zu dem Werkzeug verläuft, sowie
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2 in vergrößertem Maßstab einen Längsschnitt
durch den Bodenbereich des Behälters, die
darunter befindliche Pumpe, die Zuleitung von der Pumpe zu dem Dispergier- und Homogenisierwerkzeug
mit der in diesem Bereich konzentrisch angeordneten Zuführleitung
für einen
Zusatzstoff, wobei der in 1 deutlicher
dargestellte, aus Motor und Getriebe bestehende Antrieb der gemeinsamen
Welle für
Dispergier- und Homogenisierwerkzeug und Pumpe schematisiert angedeutet
ist.
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Eine
im Ganzen mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient zum Dispergieren
und/oder Homogenisieren und weist dazu ein vor allem in 2 erkennbares Dispergier-
und/oder Homogenisierwerkzeug 2, im folgenden auch „Homogenisator" 2 oder
gegebenenfalls „Werkzeug" 2 genannt,
auf. Mit diesem Homogenisator 2 kann ein pumpfähiger und
fließfähiger Stoff
oder eine entsprechende pumpfähige
Stoffmischung mit wenigstens einem Zusatzstoff vermischt werden.
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Zu
diesem Zweck ist der pumpfähige
Stoff aus einem Behältnis,
im Ausführungsbeispiel
aus einem Behälter 3,
der gemäß 1 und 2 zumindest bereichsweise auch doppelwandig
sein kann, dem Homogenisator 2 über eine Zuleitung 4,
die im Ausführungsbeispiel
zumindest bereichsweise eine Pumpkammer ist, zuleitbar. Für den oder
die Zusatzstoffe ist eine Zuführleitung 5 vorgesehen,
die in die Zuleitung 4 vor dem Werkzeug 2 mündet, wobei
die Zuführleitung 5 und
die Zuleitung 4 zumindest im Bereich der Mündung 6 sowie
davor konzentrisch zueinander verlaufen. Diese Anordnung erkennt
man besonders deutlich in 2.
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In
Zuführrichtung
des Stoffes mit Abstand vor dem Dispergier- und/oder Homogenisierwerkzeug 2 und
vor der Mündung 6 des
konzentrischen Bereichs 5a der Zuführleitung 5 ist eine
Pumpe 7 angeordnet, deren Laufrad vor allem in 2 deutlich unterhalb einem
Bodenablass 8a des Behälters 3 erkennbar
ist. Der im Ausführungsbeispiel
abwärts
gerichtete Pumpendruck in Fließrichtung
ist dabei im Bereich der Mündung 6 der
Zuführleitung 5 geringer
als der Saugdruck des Dispergier- und/oder
Homogenisierwerkzeugs 2, so dass selbst bei hoher Viskosität der Strom
des Stoffes nicht vor dieser Mündung 6 abreissen
kann, das heißt
durch diese Maßnahme
ist sichergestellt, dass an der Mündung 6 der aus dem
Behälter 3 kommende
Stoff auch bei hoher Viskosität
in einer gewünschten
Menge zufließt,
um mit einer entsprechenden Menge des Zusatzstoffs zusammenfließen und
dann gemischt und/oder homogenisiert werden zu können.
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In
der Zuleitung 4 des pumpfähigen Stoffs erkennt man zwischen
der Pumpe 7 und der Mündung 6 eine
Einrichtung zum Verändern
oder Verkleinern des Querschnitts dieser Zuleitung 4, die
dabei im Ausführungsbeispiel
als Absperrvorrichtung 8 ausgebildet ist, so dass durch
diese Absperrvorrichtung 8 entweder bei einer nur teilweisen
Betätigung
die Menge des pumpfähigen
Stoffs gedrosselt oder aber der Durchfluss völlig abgesperrt werden kann.
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Ferner
ist zwischen der Pumpe 7 und dieser Einrichtung zur Veränderung
des Querschnitts oder Absperrvorrichtung 8 eine Rückführleitung 9 abgezweigt,
die gemäß 1 in das Behältnis beziehungsweise
den Behälter 3 zurückführt und
ein Umpumpen von dessen Inhalt oder von Reinigungsflüssigkeit
erlaubt. Ein Umpumpen kann vor allem dann zweckmäßig sein, wenn diesem fließfähigen Stoff Additive
vor oder innerhalb des Behälters 3 zugefügt werden
sollen, bevor er dann mit dem Zusatzstoff vermischt und homogenisiert
wird.
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Ferner
erlaubt diese Absperrvorrichtung 8 eine Anpassung an unterschiedliche
Viskositäten dieses
Stoffes, die entweder während
des Prozesses selbst auftreten können
oder aber dann berücksichtigt
werden müssen,
wenn mit der Vorrichtung 1 nacheinander unterschiedliche
Stoffe behandelt werden.
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Vor
allem in 2 erkennt man
deutlich, dass die Pumpe 7 oder ihr Pumpenlaufrad auf der selben
Welle 10 wie das Dispergier- und/oder Homogenisierwerkzeug 2 angeordnet
ist, so dass nur ein einziger Antrieb 11, beispielsweise
der in 1 dargestellte
Motor 12 mit Riementrieb 13, erforderlich ist. Zwischen
dem druckseitigen Pumpenraum, dem unmittelbar im Bereich der Pumpe 7 befindlichen
Teil der Zuleitung 4, und der Welle 10 sowie der
innerhalb der Zuleitung 4 angeordneten Zuführleitung 5 und
ihres konzentrisch zu der Zuleitung 4 angeordneten Bereichs 5a ist
eine die Welle 10 beaufschlagende Dichtung 14 angeordnet,
die den Druckteil der Pumpe 7 von dem Saugbereich in der
Zuführleitung 5 und der
Mündung 6 trennt.
Somit ist die in der Zeichnung dargestellte kompakte Bauweise möglich.
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Die
konzentrisch zueinander angeordnete Zuleitung 4 und Zuführleitung 5 mit
ihrem Bereich 5a sind dabei auch konzentrisch zu der sie
abgedichtet durchsetzenden Welle 10 angeordnet und durch
ein die Welle umschließendes
Wellenhülse 15 von
dieser getrennt.
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In
Förderrichtung
hinter dem Homogenisator 2 ist eine Auslassleitung 16 vorgesehen,
deren Verlauf vor allem in 1 dargestellt
ist. In diesem Ausführungsbeispiel
ist die Auslassleitung 16 in noch zu beschreibender Weise
in den Behälter 3 vor
der Pumpe 7 zurückgeführt. Dabei
ist an der in den Behälter 3 zurückführenden
Auslassleitung 16 eine Abfüllleitung 17 mit Abfüllarmatur 18 vorgesehen,
so dass über
diese Armatur 18, beispielsweise einen Dreiwegehahn, die
Abfüllleitung 17 mit
der Auslass- oder Rückführleitung 9 verbunden
ist, welche in noch zu beschreibender Weise mit der Auslassleitung 16 in
Verbindung steht oder diese zu einem Teil bildet.
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Man
erkennt nämlich
in 1, dass die Auslassleitung 16 in
die unmittelbar hinter der Pumpe 7 abgehende Rückführleitung 9 mündet und
an der Mündung
eine Absperrarmatur 19 in Form eines Dreiwegehahns angeordnet
ist, so dass ab dieser Absperrarmatur 19 die Rückführleitung 9 und
die Auslassleitung 16 eine gemeinsame Leitung sind, die
zu der Abfüllleitung 17 einerseits
und in den Behälter 3 andererseits
führt.
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Es
kann also nicht nur der Stoff aus dem Behälter 3 über die
Leitung 9 umgepumpt werden, sondern es kann auch die in
dem Homogenisator 2 gebildete Mischung entweder abgefüllt oder
ebenfalls ein oder mehrfach umgepumpt werden, um die Konzentration
des Zuführstoffes
in dem Endprodukt zu vergrößern.
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Die
für das
gleichmäßige Zuführen des
Stoffes und des Zusatzstoffes wichtige Saugwirkung des Dispergier-
und/oder Homogenisierwerkzeugs 2 ist im Ausführungsbeispiel
durch einen in Förderrichtung
hinter diesem Werkzeug 2 und einen am Eingang in dieses
Werkzeug 2 angeordneten Pumpenflügel 20 und 21 verstärkt.
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Ferner
erkennt man in Förderrichtung
vor der Pumpe 7 und ihrem Laufrad in dem Behältnis im
Bereich von dessen Bodenabfluss 8a ein Rührwerkzeug 22,
wodurch der Stoff vor dem Eintritt in die Pumpe 7 vorgemischt
werden kann, wenn er seinerseits aus mehreren Bestandteilen besteht.
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Das
Behältnis
beziehungsweise der Behälter 3 befindet
sich vertikal oberhalb der Pumpe 7 und die Pumpe 7 befindet
sich ihrerseits vertikal oberhalb des Homogeniators 2,
so dass die Zuleitung 4 und der konzentrische Bereich 5a der
Zuführleitung 5 im
Bereich vor dem Homogenisator 2 abwärts gerichtet sind, so dass
die Beförderung
des Stoffes zu dem Homogenisator 2 durch die Schwerkraft
unterstützt wird,
was vor allem bei Stoffen hoher Viskosität vorteilhaft ist.
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Die
Zuführleitung 5 ist
dabei vor ihrem konzentrisch zu der Zuleitung 4 angeordneten
Bereich 5a seitlich zu diesem Bereich 5a führend ausgebildet, so
dass sie platzsparend unterhalb dem Behälter 3 verlaufen kann.
In 1 erkennt man einen
Füll- oder Dosiertrichter 23,
durch den ein Zusatzstoff in die Zuführleitung 5 eingebracht
werden kann.
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Die
Mündung 6 der
Zuführleitung 5 beziehungsweise
ihres konzentrischen Bereichs 5a in die Zuleitung 4 ist
unmittelbar am Eintritt in das Dispergier- und/oder Homogenisierwerkzeug 2 vorgesehen, um
dessen Saugwirkung bestmöglich
auszunutzen. Dieses Dispergier- und/oder Homogenisierwerkzeug 2 ist
dabei ein Rotor-Stator-Gerät
mit mehreren Rotor-Zahnkränzen
und Stator-Zahnkränzen
in konzentrischer Anordnung, um entsprechend effektiv arbeiten zu
können.
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Mit
dem Rührwerkzeug 22 können im
unteren Bereich des Mischbehälters 3 Turbulenzen
erzeugt werden, so dass eine Sedimentation von Mischgut vermieden
wird. Gleichzeitig ist dadurch die Möglichkeit zur Bearbeitung auch
von kleinen Mengen gegeben. Eine solche Bearbeitung von kleinen Mengen
ist besonders vorteilhaft in Verbindung mit einem konisch gestalteten
Behälter
und Zirkulationsleitungen, die das Mischgut auch tiefer als in 1 dargestellt, dem Mischbehälter wieder
zuführen
können.
Mit Hilfe der Leitung 9 ist ein Umpumpen des Mischguts
ohne Scherung, also ohne Benutzung des Homogenisators 2 aber
auch mit Scherung, also nach dem Durchlaufen des Homogenisators 2 möglich. Dabei
kann gegebenenfalls durch Änderungen der
Drehzahl ein weiterer Effekt erzielt werden. Ferner kann eine Reinigungsflüssigkeit
umgepumpt werden, um die einzelnen Komponenten der Vorrichtung 1 reinigen
zu können.
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Für ein Umpumpen
ohne Benutzung des Homogenisators wird die Absperrvorrichtung 8 geschlossen.
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Wird
diese Absperrvorrichtung 8 nur teilweise geschlossen und
als Drossel benutzt, wird der von der Pumpe 7 kommende
Förderstrom
gedrosselt. Dabei kann man die Drosselung so wählen, dass die Pumpwirkung
beziehungsweise die Saugwirkung des nachfolgenden Homogenisators
größer als
die der Pumpe 7 wird. Dadurch entsteht ein Unterdruck zwischen
Homogenisator 2 und Pumpe 7, der dann an dem Einlass
für den
Zusatzstoff anliegt. Durch Öffnen
eines dort vorgesehenen Ventils 24 kann der Zusatzstoff
aus dem Zuführtrichter 23 eingesaugt
werden, wobei es sich um flüssige
oder auch pulverförmige
Stoffe handeln kann. Ein Anlegen von Vakuum oder Unterdruck am Mischbehälter 3 ist
nicht erforderlich, kann aber die Einsaugleistung weiter verbessern.
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Die
Vorrichtung 1 weist ein Dispergier- und/oder Homogenisierwerkzeug 2 und
auf der selben Welle 10 eine Pumpe 7 auf, womit
ein pumpfähiger
Stoff aus einem Behältnis,
insbesondere einem Behälter 3 oder
einem Rohr, dem Dispergier- und/oder
Homogenisierwerkzeug 2 zuleitbar ist. Dieser Stoff kann
in dem Dispergier- und Homogenisierwerkzeug 2 mit einem
Zusatzstoff vermischt werden, der durch eine Zuführleitung 5 und einen
konzentrisch zu der Zuleitung 4 angeordneten Bereich 5a zu einer
Mündung 6 vor
dem Dispergier- und Homogenisierwerkzeug 2 gelangt. Die
mit Abstand vor der Mündung 6 und
vor dem Dispergier- und Homogenisierwerkzeug 2 angeordnete
Pumpe 7 hat dabei in Fließrichtung einen Pumpendruck,
der im Bereich dieser Mündung 6 geringer
als der Saugdruck des Werkzeugs 2 ist. Dabei kann zur Beeinflussung
dieses Drucks in der Zuleitung 4 eine Einrichtung zur Veränderung
oder Verkleinerung des Querschnitts dieser Zuleitung 4,
also eine Drossel angeordnet sein, die bevorzugt als Absperrvorrichtung 8 ausgebildet
ist, um die Zuleitung 4 auch vollständig abschließen zu können.