DE2702183A1

DE2702183A1 - Misch- und dispergiervorrichtung

Info

Publication number: DE2702183A1
Application number: DE19772702183
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Ystral GmbH Maschinenbau und Processtechnik
Current assignee: Ystral GmbH Maschinenbau und Processtechnik
Priority date: 1977-01-20
Filing date: 1977-01-20
Publication date: 1978-07-27

Description

Patent- und Gebrauchsmuster-Anmeldung
Misch- und Dispergiervorrichtung Die Erfindung betrifft die bauliche Kombination eines Mischkopfes und einer Dispergiervorrichtung für vorzugsweise mehrere Komponenten enthaltende, im wesentlichen flüssige oder pastenförmige Medien, z.B. Emulsionen und Suspensionen. Diese Kombination ist mit den Ansprüchen gekennzeichnet.
Der Mischkopf kann z.B. nach den Lehren der deutschen Patente 1219447 und 1183886, die Dispergiervorrichtung gemaR der deutschen Patentanneldung P 2310321.1-23 ausgebildet sein. Solche Mischköpfe werden zum Homogenisieren, Emulgieren und Dispergieren von Medien flüssiger bis hochviskoser Konsistenz angewandt, während Dispergiervorrichtungen in der Art des zweiten Bauteils der erfindungsgerraßen Kombination vor allem auf Grund der scherend zuæammenarbeitenden Werkzeugkränze wirken, die nachstehend ebenfalls Stator und Rotor, wie beim Mischkopf, genannt werden, aber eben besonders durch Zerkleinerung oder Zerfaserung fester oder zäher Kamponenten des Mediums wirken (Dispersion).
Die Erfindung entstand aus der Aufgabenstellung, das bisher angewandte Verfahren zu vereinfachen, wenn die Komponenten von Medien nicht nur durchmischt werden müssen, sondern auch eine Zerkleinerung von Bestandteilen erreicht werden soll. Diese Forderung wird mit der kombinierten Vorrichtung aus einem Mischkopf und einer Dispergiereinheit, beide mit Rotoren, die sich im Betrieb mit sehr hohen Drehzahlen decken, in fortschrittlichster Weise erfüllt. Man braucht nun nicht nacheinander in das Mischgefäß zunächst einen Mischkopf und dann eine Dispergiervorrichtung einzuführen, sondern nur einmal die erfindungsgem&ße Gerätekombination, die aber auch nur zum Durchs mischen oder nur zum Dispergieren voll geeignet ist. Dabei ergab sich noch die g&ttemIßige Vereinfachung, daß nur ein einziger AntriebsmDtor bendtigt wird, weil die Rotoren der beiden Teile hintereinander an der gleichen Achswelle befestigt sind. Die Vorzüge und Vorteile der an sich bekannten beiden Hauptteile der Kombination bleiben voll erhalten.
Eine Ausführungsform der erfindungsgemän GerAtekombination wird mit einem Schnittbild beschrieben. Der Mischkopf A umfaßt im wesentlichen den mhr förmigen Stator 3 und den mit der Achswelle 5 verbundenen Rotor 6, beide in axialkonzentrischer Anordnung. Auf der einen Seite des Stators 3 wird daa zu durchnischende und zu dispergierende Medium C durch die Propellerwirkung des aus einem Flügelrad bestehenden Rotors 6 angesaugt, dessen Flügel daher mit ihrer Ebene schräg zur Achse 1 gestellt sein müssen und die Drehrichtung des an der Achswelle 5 oberhalb der Eintrittseite angeschlossenen, hier aber nicht gezeigten Motors entsprechend einstellbar sein muß.
Das Medium C wird somit in axialer Richtung durch den Stator 3 weiter gefordert, dabei kräftig durchmischt und gelangt in den Wirkbereich der Dispergiervorrichtung B mit einem stillstehenden äußeren Statu,xku 7 und einem an der Achswelle 5 befestigten Rotorrohr 8, beide von hchlzylindrischer Gestalt und mit geschlitzten bzw. mit Durchtrittsöffnungen versehenen Mantelteilen, wobei die radiale Erstreckung von der Achse aus im wesentlichen größer ist als die axiale Erstreckung, und der Rotor noch am äußeren Ende durch einen Boden 8a abgeschlossen ist.
Der Strahl des Mediums wird somit von seiner axialen Richtung in die radiale Richtung umgelenkt, von dem Rotor 8 erfaßt und gezwungen, sich den Weg durch die Öffnungen bzw. Schlitze des Rotor und des Statantanteis zu suchen, wo die Zerkleinerungs- und Dispergierwirkung eintritt. Das so durchmischte und dispergierte Medium wird dann aus dem unteren Teil der Kombination unter der Druckwirkung des Misenkopfes und der SchleuKhredirkung des Rotors 8 der Dispergiervorrichtung radial ausgestoßen.
Der Stator 7 der Dispergiervorrichtung ist mittels Streben 9 am Stator 3 des Mischkopfes in einem geeignet bemessenen Abstand befestigt, der etwa gleich dem Durchnesser der beiden Geräteteile ist, wobei vorzugsweise die Dispergiereinheit den grTßeren Durchmesser hat, und die Streben somit einen kegelstumpfförmigen Mantel bilden. Zweckraßig erweitert sich der rohrförmige Stator 3 etwas auf der Eintrittsseite für das Medium, um dem Eintritt einen geringen ßiderstand entgegenzusetzen und Vakuumbildung bei der axialen Beschleunigung des Mediums durch den Rotor 6 zu verhindern.
Ergänzungen und Einfügungen Insgesamt wird durch die Anordnung der Dispergiervorrichtung B an der Austrittsseite des Mischkopfes A eine kompakte, stabile und handliche Bauweise erreicht. Man könnte bei im Grunde gleicher Gestalt auch einer Forderung nach unterschiedlichen, auch einstellbaren Drehgeschwindigkeiten der beiden Rotoren entsprechen, indem anstatt einer gemeinsamen Achswelle 5 jeder Rotor seine eigene Antriebswelle erhält, die dann zweckmäßig, bei Rohrfonm der einen, konzentrisch bzw. koaxial ineinander angeordnet sind und an zwei verschiedene Motoren oder bei einem Motor an verschiedene Kupplungsgetriebe angeschlossen sind. Schließlich könnte man den axialen Abstand von Mischkopf A und Dispergiervorrichtung B einstellbar machen, etwa durch Befestigung der Streben 9 an einem zinns des Stators 3 verstellbaren Ring 9a, um etwa unterschiedlichen Viskositäten oder Konsistenzen der zu bearbeitenden Medien Rechnung zu tragen.
Durch Einsparung von Arbeitsgängen und durch eine bauliche Vereinfachung erbringt somit die erfindungsgemäße Gerätekombination aus einem Mischkopf und einer Dispergiervorrichtung praktisch wichtige Vorzüge und Vorteile beim Durchmischen und Dispergieren mehrksmponentiger Medien.
Leerseite

Claims

Ansprüche Misch- und Dispergiervorrichtung für vorzugsweise mehrere Komponenten enthaltende, im wesentlichen flüssige oder pastenförmige Medien, gekennr zeichnet durch Hintereinanderschaltung eines Mischkopfes (A), der der Förderung des Mediums (C) in axialer Richtung, bei gleichzeitiger Durchmischung, dient, und einer das Medium radial ausstoßenden Dispiergiervorrichtung (B) mit einem geschlitzten oder mit Offnungen versehenen Stator (7) und einem, im Innern desselben angeordneten, im wesentlichen in gleicher Weise durchbrochenen, rohrförmigen Rotor (8).
2. Misch- und Dispergiervorrichtung nach Anspruch 1, deren Mischkopf (A) einen im wesentlichen rohrförmigen Stator (3) und einen in seinem Innern drehbar gelagerten Rotor (6) aus einem Flügelrad umfaßt, wobei die Ebene der Flügel schräg zur gemeinsamen Achse (1) angeordnet ist, Lnn bei Drehung les Rotors durch Propellerwirkung eine Fördercmg des Mediums (C) in axialer Richtung zu erreichen.
3. Misch- und Dispergiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, gekennzeichnet durch eine gemeinsame, mit einer Motorwelle gekuppelte Achswelle (5) für die Rotoren (6 und 8) des Mischkopfes (A) und der Dispergiervorrichtung (B).
4. Misch- und Dispergiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein vorzugsweise kegelstumpfmantelförmig,zur Dispergiervorrichtung (B) sich erweiterndes Verbindungsrohr (9) zwischen Statoren (3 und 7), das Durchtrittsöffnungen oder -schlitze aufweist und einen axialen Abstand, etwa gleich den Durchmesser der Statoren, zwischen letzteren aufrecht erhält.
5. Misch- und Dispergiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Befestigung des Stators (3) des Mischkopfes an der Eintrittsseite des Mediums (C) an einem die Achswelle (5) umgebenden Schaft (2) mittels Streben (10), die den Durchtritt des Mediums (C) zum Mischkopf (A) wenig hindern.
6. Misch- und Dispergiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze des Rotors (8) eine geringe, bei Drehung eine Scherwirkung erzeugende Schrägstellung zu denjenigen des Stators (7) des Dispergierteils (B) haben, wobei letztere vorzugsweise parallel zur Achse (1) verlaufen.
7. Misch- und Dispergiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch getrennte, koaxial ineinander angeordnete Achs-oder Antriebswellen (6) für die beiden Rotorsn (6 und 8).
8. Misch- und Dispergiervorriclltlmg nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch Einstellbarkeit des axialen Abstandes zwischen dem Mischkopf (A) und der Dispergiervorrichtung (B).