DE202006011077U1 - Homogenizer for liquids and viscous materials has trough at top, from which liquid is fed from outlet into processing zone containing inducer screw which feeds liquid into peripheral space between two concentric toothed wheels - Google Patents

Homogenizer for liquids and viscous materials has trough at top, from which liquid is fed from outlet into processing zone containing inducer screw which feeds liquid into peripheral space between two concentric toothed wheels Download PDF

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Abstract

Homogenizer for liquids and viscous materials has a trough (110) at the top, from which the liquid is fed from an outlet into a processing zone. This contains an inducer screw (150) which feeds the liquid into the peripheral space between two concentric toothed wheels (130, 140).

Description

Die Erfindung betrifft eine Homogenisator-Vorrichtung zum Dispergieren und/oder Homogenisieren flüssiger bis zähflüssiger Substanzen, mit einem Behälter mit einer oder mehr Öffnungen zum Einleiten der zu bearbeitenden Substanzen, der in einem zentralen Bereich seines Bodens eine Öffnung zum Zuführen der Substanzen in eine Bearbeitungseinheit aufweist, die zwei unabhängig voneinander antreibbare, konzentrisch angeordnete, kreisförmig ausgebildete Zahnkränze enthält, die über einen vorgegebenen Zwischenraum voneinander getrennt sind, wobei die Substanzen von einem zentralen Bereich durch den Zwischenraum in einen peripheren Bereich der Zahnkränze geleitet werden.The The invention relates to a homogenizer apparatus for dispersing and / or homogenizing liquid to viscous substances, with a container with one or more openings for introducing the substances to be processed, in a central Area of its bottom an opening to the Respectively the substances in a processing unit, the two independently drivable, concentrically arranged, circular trained Cassettes contains the above a predetermined gap are separated from each other, wherein the substances from a central area through the gap be directed into a peripheral region of the sprockets.

Vorrichtungen der eingangs genannten Art werden im Stand der Technik verwendet, um zähflüssige Substanzen unter hoher Drehzahl der betreffenden Zahnkränze zu homogenisieren. Mit den hohen Drehzahlen der Zahnkränze sind auf die zu bearbeitenden Substanzen einwirkende Zentrifugalkräfte verbunden, die eine Pumpwirkung hervorrufen, die wiederum zur Bildung eines die Substanzen fördernden Unterdruckes führt. Die bekannten Vorrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass mit Ausbildung des Unterdruckes sich in den Substanzen Kavitäten bilden, die einerseits ab einer kritischen Drehzahl auch bei weiterer Erhöhung der Drehzahl die Pumpleistung begrenzen und andererseits Korrosion und einen vorzeitigen Materialverschleiß begünstigen.devices of the type mentioned above are used in the prior art, viscous substances Homogenize at high speed of the respective sprockets. With the high speeds of the sprockets are connected to the substances to be processed acting centrifugal forces, which cause a pumping action, which in turn leads to the formation of a promoting the substances Negative pressure leads. However, the known devices have the disadvantage that with formation of the negative pressure cavities form in the substances, on the one hand from a critical speed even with further increase in Speed limit the pump power and on the other hand corrosion and promote premature wear of material.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Homogenisator-Vorrichtung zu schaffen, mit der bei einer hohen Effizienz eine Kavitätenbildung weitestgehend verhindert ist.task The invention is therefore to provide a homogenizer device with which in a high efficiency a cavity formation is largely prevented.

Für eine Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass in der Bearbeitungseinheit zusätzlich eine Fördereinrichtung vorgesehen ist, die die Substanzen unter Druck in Richtung der Zahnkränze fördert.For a device of the aforementioned type, this object is achieved in that in the processing unit additionally a conveyor is provided, which promotes the substances under pressure in the direction of the sprockets.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.preferred embodiments The invention are the subject of the dependent claims.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch das Merkmal, dass in der Bearbeitungseinheit zusätzlich eine Fördereinrichtung vorgesehen ist, die die Substanzen unter Druck in Richtung der Zahnkränze fördert, erreicht, dass sich in der Bearbeitungseinheit ein so starker Druck aufbaut, dass eine Bildung von Kavitäten in den zu bearbeitenden Substanzen sicher verhindert ist.at the device according to the invention is characterized by the feature that in the processing unit additionally a Conveyor is provided which promotes the substances under pressure in the direction of the sprockets reaches, that the processing unit is building up so much pressure that a formation of cavities is safely prevented in the substances to be processed.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Fördereinrichtung strömungsaufwärts der Zahnkränze angeordnet ist.According to one first preferred embodiment the device according to the invention is provided that the conveyor upstream of the Cassettes is arranged.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Fördereinrichtung als zwei bis vier sich teilweise überlappende Flügel aufweisende Inducerschraube ausgebildet ist. Vorzugsweise sind drei sich teilweise überlappende Flügel vorgesehen.According to one another preferred embodiment the device according to the invention is provided that the conveyor as two to four partially overlapping wings inducer screw is trained. Preferably, three are partially overlapping wing intended.

Die Flügel der Inducerschraube überlappen sich vorzugsweise in einem Winkelbereich von 50° bis 80°, insbesondere in einem Winkelbereich von 65°, wobei die Flügel vorzugsweise eine Steigung von etwa 20% bis 40% und insbesondere von etwa 30% aufweisen.The wing the inducer screw overlap preferably in an angular range of 50 ° to 80 °, in particular in an angular range of 65 °, being the wings preferably a slope of about 20% to 40% and in particular of about 30%.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Inducerschraube innerhalb eines Hohlzylinders angeordnet ist, durch den die zu bearbeitenden Substanzen passieren.According to one another preferred embodiment the device according to the invention it is envisaged that the Inducerschraube within a hollow cylinder is arranged through which the substances to be processed pass.

Gemäß einer wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Zähne eines inneren Zahnkranzes zueinander in jeweils größerem Abstand angeordnet sind als die Zähne eines äußeren Zahnkranzes. Ein Zahn ist dabei vorzugsweise im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet, wobei der Abstand zweier benachbarter Zähne eines Zahnkranzes kleiner bemessen ist als die Länge eines Zahns.According to one important preferred embodiment the device according to the invention is provided that the teeth an inner gear rim to each other at a greater distance are arranged as the teeth an outer sprocket. A tooth is preferably formed substantially cuboid, wherein the distance between two adjacent teeth of a sprocket smaller is measured as the length a tooth.

Gemäß einer weiteren wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die beiden Zahnkränze gegenläufig antreibbar sind.According to one another important preferred embodiment of the device according to the invention is provided that the two sprockets are driven in opposite directions.

Die bearbeiteten Substanzen sind vorzugsweise nach Durchlaufen der Bearbeitungseinheit für eine iterative Bearbeitung wieder in den Behälter rückleitbar, wobei eine Rückleitung vorzugsweise in den Bereich des Behälterbodens erfolgt.The processed substances are preferably after passing through the processing unit for one iterative processing returnable back into the container, with a return line preferably takes place in the region of the container bottom.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigen:The inventive device is explained below with reference to a preferred embodiment, the is shown in the figures of the drawing. Show:

1 eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Querschnittsansicht; 1 a first preferred embodiment of the device according to the invention in a cross-sectional view;

2 die in 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer einen Zahnkranz darstellenden Ansicht; 2 in the 1 illustrated preferred embodiment of the device according to the invention in a sprocket representing view;

3 die in 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer einen weiteren Zahnkranz und die Inducerschraube darstellenden Ansicht; 3 in the 1 illustrated preferred embodiment of the device according to the invention in a further sprocket and the Inducerschraube performing view;

4 die in 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer die Inducerschraube darstellenden Ansicht. 4 in the 1 illustrated preferred embodiment of the device according to the invention in a Inducerschraube performing view.

Die in den 1 bis 4 dargestellte erfindungsgemäße Homogenisator-Vorrichtung 100 zum Dispergieren und/oder Homogenisieren flüssiger bis zähflüssiger Substanzen enthält einen Behälter 110 mit einer nicht dargestellten Öffnung zum Einleiten der zu bearbeitenden Substanzen. Der Behälter 110 weist in einem zentralen Bereich seines Bodens eine Öffnung zum Zuführen der Substanzen in eine Bearbeitungseinheit 120 auf, die zwei unabhängig voneinander antreibbare, konzentrisch angeordnete, kreisförmig ausgebildete Zahnkränze 130, 140 enthält, die über einen vorgegebenen Zwischenraum voneinander getrennt sind, wobei die Substanzen von einem zentralen Bereich durch den Zwischenraum in einen peripheren Bereich der Zahnkränze 130, 140 geleitet werden. Erfindungswesentlich ist in der Bearbeitungseinheit 120 zusätzlich eine Fördereinrichtung 150 vorgesehen, die die Substanzen unter Druck in Richtung der Zahnkränze 130, 140 fördert.The in the 1 to 4 illustrated homogenizer device according to the invention 100 for dispersing and / or homogenizing liquid to viscous substances contains a container 110 with an opening, not shown, for introducing the substances to be processed. The container 110 has an opening for supplying the substances into a processing unit in a central region of its bottom 120 on, the two independently drivable, concentrically arranged, circular-shaped sprockets 130 . 140 which are separated by a predetermined gap, the substances from a central region through the gap in a peripheral region of the sprockets 130 . 140 be directed. Essential to the invention is in the processing unit 120 in addition a conveyor 150 provided the substances under pressure in the direction of the sprockets 130 . 140 promotes.

Die Fördereinrichtung 150 ist strömungsaufwärts der Zahnkränze 130, 140 angeordnet und als drei sich teilweise überlappende Flügel 151 aufweisende Inducerschraube 150 ausgebildet. Die Flügel 151 überlappen sich dabei in einem Winkelbereich von etwa 65° und weisen eine Steigung von etwa 30% auf.The conveyor 150 is upstream of the sprockets 130 . 140 arranged and as three partially overlapping wings 151 having inducer screw 150 educated. The wings 151 overlap in an angular range of about 65 ° and have a slope of about 30%.

Die Inducerschraube 150 ist dabei innerhalb eines Hohlzylinders 160 angeordnet, durch den die zu bearbeitenden Substanzen passieren.The inducer screw 150 is inside a hollow cylinder 160 arranged through which the substances to be processed pass.

Die Zähne des inneren Zahnkranzes sind zueinander in jeweils größerem Abstand angeordnet als die Zähne des äußeren Zahnkranzes, wobei ein Zahn im wesentlichen quaderförmig ausgebildet ist und der Abstand zweier benachbarter Zähne eines Zahnkranzes kleiner bemessen ist als die Länge eines Zahnes. Die beiden Zahnkränze 130, 140 sind gegenläufig antreibbar.The teeth of the inner ring gear are each arranged at a greater distance than the teeth of the outer ring gear, wherein a tooth is formed substantially parallelepiped and the distance between two adjacent teeth of a ring gear is dimensioned smaller than the length of a tooth. The two sprockets 130 . 140 can be driven in opposite directions.

Die Substanzen sind nach Durchlaufen der Bearbeitungseinheit 120 für eine iterative Bearbeitung wieder in den Behälter 110 rückleitbar, wobei eine Rückleitung in den Boden des Behälters 110 erfolgt.The substances are after passing through the processing unit 120 for an iterative processing back into the container 110 returnable, with a return in the bottom of the container 110 he follows.

Das oben erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung dient lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses der durch die Ansprüche definierten erfindungsgemäßen Lehre, die als solche durch das Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt ist.The explained above embodiment The invention is for the purpose of better understanding only the one by the claims defined teaching according to the invention, as such by the embodiment not limited is.

Claims (14)

Homogenisator-Vorrichtung (100) zum Dispergieren und/oder Homogenisieren flüssiger bis zähflüssiger Substanzen, mit einem Behälter (110) mit einer oder mehr Öffnung zum Einleiten der zu bearbeitenden Substanzen, der in einem zentralen Bereich seines Bodens eine Öffnung zum Zuführen der Substanzen in eine Bearbeitungseinheit (120) aufweist, die zwei unabhängig voneinander antreibbare, konzentrisch angeordnete, kreisförmig ausgebildete Zahnkränze (130, 140) enthält, die über einen vorgegebenen Zwischenraum voneinander getrennt sind, wobei die Substanzen von einem zentralen Bereich durch den Zwischenraum in einen peripheren Bereich der Zahnkränze (130, 140) geleitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bearbeitungseinheit (120) zusätzlich eine Fördereinrichtung (150) vorgesehen ist, die die Substanzen unter Druck in Richtung der Zahnkränze (130, 140) fördert.Homogenizer device ( 100 ) for dispersing and / or homogenizing liquid to viscous substances, with a container ( 110 ) having one or more openings for introducing the substances to be processed, which in an area of its bottom has an opening for feeding the substances into a processing unit ( 120 ), the two independently drivable, concentrically arranged, circular trained sprockets ( 130 . 140 ), which are separated from each other by a predetermined gap, the substances from a central region through the gap in a peripheral region of the sprockets ( 130 . 140 ), characterized in that in the processing unit ( 120 ) additionally a conveyor ( 150 ) is provided, the substances under pressure in the direction of the sprockets ( 130 . 140 ) promotes. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (150) strömungsaufwärts der Zahnkränze (130, 140) angeordnet ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the conveyor ( 150 ) upstream of the sprockets ( 130 . 140 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (150) als zwei bis vier sich teilweise überlappende Flügel (151) aufweisende Inducerschraube (150) ausgebildet ist.Apparatus according to claim 2, characterized in that the conveyor ( 150 ) as two to four partially overlapping wings ( 151 ) inducer screw ( 150 ) is trained. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass drei sich teilweise überlappende Flügel (151) vorgesehen sind.Apparatus according to claim 3, characterized in that three partially overlapping wings ( 151 ) are provided. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Flügel (151) in einem Winkelbereich von 50° bis 80° überlappen.Device according to claim 4, characterized in that the wings ( 151 ) overlap in an angular range of 50 ° to 80 °. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Flügel (151) in einem Winkelbereich von 65° überlappen.Device according to claim 5, characterized in that the wings ( 151 ) overlap in an angular range of 65 °. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (151) eine Steigung von etwa 20% bis 40% aufweisen.Device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the wings ( 151 ) have a slope of about 20% to 40%. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (151) eine Steigung von etwa 30% aufweisen.Device according to claim 7, characterized in that the wings ( 151 ) have a slope of about 30%. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Inducerschraube (150) innerhalb eines Hohlzylinders (160) angeordnet ist, durch den die zu bearbeitenden Substanzen passieren.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the inducer screw ( 150 ) within a hollow cylinder ( 160 ), through which the substances to be processed pass. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne eines inneren Zahnkranzes zueinander in jeweils größerem Abstand angeordnet sind als die Zähne eines äußeren Zahnkranzes.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the teeth of an inner gear rim to each other in each case greater distance are arranged as the teeth of an outer sprocket. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zahn im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet ist, wobei der Abstand zweier benachbarter Zähne eines Zahnkranzes (130, 140) kleiner bemessen ist als die Länge eines Zahnes.Apparatus according to claim 10, characterized in that a tooth is substantially cuboid, wherein the distance between two adjacent teeth of a ring gear ( 130 . 140 ) is smaller than the length of a tooth. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Zahnkränze (130, 140) gegenläufig antreibbar sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the two sprockets ( 130 . 140 ) are driven in opposite directions. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanzen nach Durchlaufen der Bearbeitungseinheit (120) für eine iterative Bearbeitung wieder in den Behälter (110) rückleitbar sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the substances after passing through the processing unit ( 120 ) for iterative processing back into the container ( 110 ) are zurückleitbar. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückleitung in den Bereich des Behälterbodens erfolgt.Device according to claim 13, characterized in that that a return in the area of the container bottom he follows.
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