DE3633499C1 - Apparatus for mechanical treatment of mixtures of at least two substances - Google Patents
Apparatus for mechanical treatment of mixtures of at least two substancesInfo
- Publication number
- DE3633499C1 DE3633499C1 DE3633499A DE3633499A DE3633499C1 DE 3633499 C1 DE3633499 C1 DE 3633499C1 DE 3633499 A DE3633499 A DE 3633499A DE 3633499 A DE3633499 A DE 3633499A DE 3633499 C1 DE3633499 C1 DE 3633499C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- hollow body
- container
- mixture
- bearing
- mixtures
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
- B02C17/16—Mills in which a fixed container houses stirring means tumbling the charge
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/05—Stirrers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
- B01F27/91—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with propellers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
- B01F27/92—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with helices or screws
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
- B01F35/50—Mixing receptacles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/05—Stirrers
- B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
- B01F27/15—Stirrers with tubes for guiding the material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung ent
sprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bekannt, den Feststoffanteil von Feststoff-
Flüssigkeits-Gemischen, allgemein von Dispersionen
dadurch zu zerkleinern, daß die Dispersion in einem
Behälter unter Verwendung eines schnell rotierenden
Rührwerks, Propellerantriebs od. dgl. umgewälzt wird
und hierbei unterschiedlichen Beschleunigungen, Prall
wirkungen und sonstigen, eine Partikelzerkleinerung
bewirkenden Kräften bzw. Einflüssen ausgesetzt ist.
Neben einer Zerkleinerung, die bis in den kolloidalen
Partikelgrößenbereich erreichbar ist, wird eine gute
Durchmischung der Komponenten der Dispersion bewirkt.
Neben Propellerantrieben sind in diesem Zusammenhang
auch Umwälzpumpen bekannt. Es hat sich jedoch heraus
gestellt, daß insbesondere bei hohen Drehzahlen die
Lagerung der Antriebswellen der Rührwerke Schwierigkeiten
mit sich bringt und demzufolge als störanfällig angesehen
wird. Ähnliches gilt für Umwälzpumpen. Andererseits sind
hohe Drehzahlen zur Erzielung entsprechend hoher Be
schleunigungskräfte zwecks Deckung des mit der Zerkleine
rung kleiner Feststoffpartikel mit sinkender Korngröße
steigenden Energiebedarfs unerläßlich.
Aus der DE-OS 24 58 841 ist eine Rührwerksmühle bekannt,
bei der in einen feststehenden Behälter ein mit einem
Antrieb in Wirkverbindung stehendes, hohl ausgebildetes
Rührwerk hineinragt, welches den Innenraum des Mahlbe
hälters im wesentlichen ausfüllt. Das Rührwerk weist die
Außenform des Rotors einer Exzenterschneckenpumpe auf,
wobei aufgrund der konstanten Wanddicke der Innenraum des
Rührwerkes in etwa durch seine Außenform vorgegeben ist.
In den Innenraum des Rührwerks hinein, und zwar koaxial
zu dessen Achse ragt eine Rohrleitung hinein, an deren
Außenseite ein schraubenförmig verlaufendes Leitblech
befestigt ist, dessen Steigung nach Richtung und Höhe
der Steigung des durch die Wandungsgestaltung des Rühr
werks gebildeten Wulstes entspricht. Das genannte Leit
blech in Verbindung mit der Rohrleitung bildet eine
Einrichtung zur Führung eines Kühlmittels innerhalb des
Rührwerks, welches auf dessen Innenwandung im Gegenstrom
zu dem entlang dessen Außenwandung strömenden Mahlgut
geführt und über die zentrale Rohrleitung abgeführt wird.
Es ist die Innenwandung des Mahlbehälters gleichermaßen
wie die Außenwandung des Rührwerks ausgestaltet, d. h.
sie weist schraubenlinienförmig umlaufende Wülste auf,
wobei der Zerkleinerungsprozeß in dem Zwischenraum
zwischen der Außenwandung des Rührwerks und der Innen
wandung des von einem Kühlmantel umgebenen Mahlbehälters
unter Mitwirkung von Mahlkörpern stattfindet. Die Wülste
des Rührwerks sowie des Mahlbehälters dienen in Verbin
dung mit dem an der Außenseite des Mahlbehälters und an
der Innenseite des Rührwerks strömenden Kühlmedium der
verbesserten Wärmeabfuhr aus dem Mahlraum. Das in dieser
Druckschrift offenbarte Ausführungsbeispiel ist für einen
kontinuierlichen Betrieb ausgelegt, wobei das Mahlgut
den Mahlraum einmal durchströmt.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der
eingangs genannten Gattung dahingehend auszugestalten,
daß eine mechanische Behandlung von Stoffgemischen, ins
besondere mit dem Ziel einer Durchmischung sowie einer
Zerkleinerung bis in den kolloidalen Bereich möglich ist,
wobei gleichzeitig die dem Stand der Technik anhaftenden
Nachteile vermieden werden. Gelöst ist diese Aufgabe
durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs
1. Es wird somit erfindungsgemäß innerhalb eines der
Behandlung des Gemisches dienenden Behälters eine zir
kulierende Strömung des Gemisches mittels eines Hohlkör
pers erzeugt, dessen Innenraum in diesen Strömungskreis
lauf eingebunden ist. Der Hohlkörper ist ebenso wie sein
Innenraum rotationssymmetrisch ausgebildet und dient
der Strömungsführung, deren genauer Verlauf durch die
Gestalt dieses Hohlkörpers praktisch festgelegt ist. Der
den Innenraum des Behälters im wesentlichen ausfüllende
Hohlkörper wird beim Betrieb der Vorrichtung in hohe
Umdrehungsgeschwindigkeiten versetzt. Es besteht somit
die Wirkung dieses Hohlkörpers auf das zu behandelnde
Gemisch neben der Strömungsführung im Rahmen des ge
nannten Kreislaufs in einer Mitnahmewirkung, wodurch ent
sprechend dem Abstand des rotierenden Hohlkörpers von den
Innenwandungen des Behälters Scherkräfte auf das Gemisch
einwirken, durch welche Feststoffpartikel zerkleinert
werden.
Die der Erzeugung der zirkulierenden Strömung dienende,
innerhalb des Behälters angeordnete Einrichtung kann im
einfachsten Fall der Hohlkörper selbst sein, durch dessen
Oberflächengestaltung eine Förderwirkung auf das zu
behandelnde Gemisch ausgeübt werden kann. Es dient in
diesem Fall der genannte Hohlkörper gleichzeitig dem An
trieb der Strömung und deren Führung in einem geschlossenen
Kreislauf. Die Vorrichtung ist vorzugsweise für diskon
tinuierlichen Betrieb ausgelegt, so daß das zu behandelnde
Gemisch den genannten Kreislauf mehrmals durchläuft.
Grundsätzliche Anwendung finden kann die Vorrichtung bei
der Bereitstellung eines optimal gemischten Feststoff-
Flüssigkeitsgemisches, wobei der Feststoffanteil bis in
den kolloidalen Bereich zu zerkleinern ist, zur reinen
Zerkleinerung von in Flüssigkeit suspendierten Feststoffen,
sowie bei allen von der Durchmischung und Partikelzer
kleinerung derartiger Stoffgemische abgeleiteten verfahrens
technischen Prozessen mit oder ohne Reaktionen zwischen
den Gemischkomponenten. Wesentlich ist, daß aufgrund der
Dimensionierung des Hohlkörpers relativ zu dem Behälter
somit dessen gesamter Innenraum für die Durchführung der
Gemischbehandlung ausgenutzt wird.
Die Merkmale des Anspruchs 2 bringen den Vorteil mit sich,
daß zwischen der Innenwandung des Behälters und der Außen
wandung des Hohlkörpers sich ein im Querschnitt ringför
miger Strömungskanal ergibt, wobei entsprechend der Ge
schwindigkeit des Hohlkörpers sowie dessen Mitnahmewirkung
Scherkräfte auf die in diesem Kanal befindlichen Kompo
nenten des Stoffgemisches ausgeübt werden. Anwendung
finden kann dieses Prinzip grundsätzlich bei beliebiger
Gestaltung der Konturen der Wandung des Hohlkörpers
einerseits sowie des Behälters andererseits.
Aufgrund der Merkmale des Anspruchs 5 findet eine Be
schleunigung der innerhalb des Hohlkörpers sich bewegenden
Gemischströmung in Richtung auf den Auslaß aus dem Hohl
körper hin statt. Es kann diese beschleunigte Strömung in
an sich bekannter Weise durch Umlenkung, Prallwirkung,
Führung zwischen relativ zueinander bewegten Teilen und
dergleichen zu einer auf Mischung der Komponenten sowie
Zerkleinerung des Feststoffanteils gerichteten Behandlung
benutzt werden.
Die Merkmale der Ansprüche 7 und 8 stellen eine besonders
einfache Ausgestaltung der dem Antrieb der zirkulierenden
Strömung innerhalb des Behälters dienenden Einrichtung
dar. Es wird durch die genannte Wendel, die zweckmäßiger
weise auf der Außenseite des Hohlkörpers angeordnet ist,
nach Art einer Axialpumpe eine Förderwirkung auf das
Stoffgemisch ausgeübt, wobei über die in das Stoffgemisch
hineinragende Wendel gleichzeitig hohe Scherkräfte und
damit eine entsprechende Zerkleinerungswirkung auf dieses
ausgeübt werden kann. Es kann jedoch die genannte
Wendel grundsätzlich auch innerhalb des Hohlkörpers an
geordnet sein und eine Scherwirkung aufgrund der Relativ
bewegung zwischen der Außenseite des Hohlkörpers und der
Innenseite des Behälters durch einen entsprechend gering
bemessenen Abstand zwischen diesen beiden Flächen erreicht
werden.
Die Merkmale des Anspruchs 1 sind auf eine alternative
Ausbildung der genannten Einrichtung zur Erzeugung der
innerhalb des Behälters zirkulierenden Strömung gerichtet.
Hiernach ist diese Einrichtung als ein Flügelrad bzw. ein
vergleichbares axiales Förderorgan ausgebildet, welches
bezüglich der Öffnungen des Hohlkörpers entweder im
Saug- oder im Druckbetrieb eingesetzt ist.
Die Merkmale der Ansprüche 10 bis 14 sind auf alternative
Ausbildungsformen der Lagerung des Hohlkörpers innerhalb
des Behälters gerichtet. Da der Hohlkörper innerhalb des
Behälters mit hohen Drehzahlen rotiert, kommt der Lagerung
eine besondere Bedeutung zu, nicht nur hinsichtlich des
Energiebedarfs zur Überwindung der Lagerreibung, sondern
auch hinsichtlich der mechanischen Stabilität der Hohl
körperführung und damit der Lebensdauer der gesamten
Vorrichtung. Besonders vorteilhaft ist es, insbesondere
mit Hinblick auf die thermische Belastbarkeit bzw. die
auftretenden Reibungsverluste Gleitlager mit keramischen
Gleitflächen zu verwenden sowie den Hohlkörper an seinen
beiden axialen Enden gegenüber dem Behälter zu lagern.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist grundsätzlich zur
Durchführung der verfahrenstechnischen Grundprozesse des
Mischens und Zerkleinerns von Stoffgemischen, insbesondere
Feststoff-Flüssigkeitsgemischen konzipiert. Sie kann je
doch grundsätzlich auch in einem weiteren Sinne benutzt
werden, insbesondere dann, wenn zur Durchführung der
genannten Prozesse bestimmte Bedingungen eingehalten wer
den müssen wie z. B. ein bestimmter Druck oder eine be
stimmte Temperatur. Es können innerhalb der Vorrichtung,
insbesondere dann, wenn zwischen den Komponenten des zu
behandelnden Stoffgemisches chemische Umsetzungen statt
finden, nach deren Ablauf eine Abtrennung eines Feststoff
anteils aus dem Gemisch erwünscht ist, besondere Maß
nahmen zur Durchführung bzw. Erleichterung dieses Trenn
vorgangs an der Vorrichtung getroffen sein. Es kann dem
zufolge gemäß den Merkmalen des Anspruchs 15 die ge
nannte Vorrichtung mit besonderen Beheizungsvorrichtungen
ausgerüstet sein, beispielsweise solchen, die innerhalb
des Behälters ein Hochfrequenzfeld erzeugen und auf diese
Weise eine gleichförmige Erwärmung des zu behandelnden
Stoffgemisches bewirken. Es können ferner Einrichtungen
zur Erzeugung eines Magnetfeldes innerhalb des Behälters
vorgesehen sein, beispielsweise um einen Sedimentations
prozeß von magnetisch suszeptiblen Feststoffpartikeln
zu beschleunigen. Es kann die Vorrichtung darüber hinaus
auch mit Einrichtungen zur Einstellung bzw. Konstant
haltung eines vorgebbaren Druckes im Innenraum des Be
hälters ausgerüstet sein.
Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele der Er
findung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
erläutert werden. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels der
Erfindung;
Fig. 2 eine weitere Ausführungsform einer erfindungs
gemäßen Vorrichtung im Längsschnitt;
Fig. 3 eine Konstruktionsvariante der Lagerung des er
findungsgemäßen Hohlkörpers.
Mit 1 ist in Fig. 1 ein im wesentlichen rotationsymme
trischer Behälter bezeichnet, der aus einem Unterteil 2 ,
einem Mittelteil 3 und einem Oberteil 4 besteht. Das
Mittelteil 3 ist an dem Unterteil 2 sowie an dem Oberteil
4 über jeweils eine Flanschverbindung 5, 6 angeschlossen.
Innerhalb des Behälters 1 ist ein Hohlkörper 7 drehbar
gelagert, dessen Außenkontur einen im wesentlichen kon
stanten Abstand zur Innenwandung des Mittelteils 3 auf
weist. Der Hohlkörper 7 weist demzufolge eine der Gestalt des
Behälters 1 entsprechende, sich nach unten verjüngende
Form auf und ist an seinem oberen Ende 8 über eine Welle
9 in einem, in dem Oberteil 4 gehaltenen Lager 10 gelagert.
Das untere Ende 11 des Hohlkörpers 7 ist in einem in dem
Unterteil 2 aufgenommenen Lager 12 gelagert. Die Ausge
staltung der Lager 10, 12 ist grundsätzlich beliebig, es
sollte sich jedoch um Lager handeln, die für hohe Dreh
zahlen, beispielsweise 7000 Umdrehungen pro Minute und
mehr geeignet sind. Es kann demzufolge das Lager 12 als
Gleitlager mit keramischen Gleitflächen ausgebildet sein,
welches sowohl radiale als auch axiale, aus der Drehung
des Hohlkörpes 7 resultierende Kräfte möglichst reibungs
arm aufnimmt.
Mit 13 ist ein Antrieb, beispielsweise ein Elektromotor
bezeichnet, der unmittelbar mit der Welle 9 in Verbindung
steht und an dem Oberteil 4 in zeichnerisch nicht näher
dargestellter Weise befestigt ist.
Der Hohlkörper 7 weist im Bereich seines oberen Endes 8
eine sich rotationssymmetrisch zur Welle 9 erstreckende
Öffnung 14 auf, welche dem Hohlraum 15 des Hohlkörpers 7
zugeordnet ist. Die Öffnung 14 ist im wesentlichen axial
orientiert. Der Hohlkörper 7 weist im Bereich seines
unteren Endes 11 weitere Öffnungen 16 auf, die rotations
symmetrisch bezüglich der Achse der Welle 9 angeordnet
sind. Der Hohlraum 15 weist im wesentlichen die Gestalt
eines einschaligen Rotationshyperboloids auf, an dessen
einem Ende die Öffnung 14 und an dessen anderem Ende sich
die Öffnungen 16 befinden.
Auf der Außenseite des Hohlkörpers 7, und zwar beginnend
mit einem den Öffnungen 16 benachbarten Bereich ist eine
schraubenlinienförmig verlaufende Wendel 17 angeordnet,
die im Bereich der oberen Öffnung 14 endet. Die Wendel 17
erstreckt sich in radialer Richtung über den wesentlichen
Teil des sich ausgehend von dem Bereich der Öffnung 16
nach oben radial erweiternden Zwischenraumes 18 zwischen
den Außenkonturen des Hohlkörpers 7 einerseits und der
Innenwandung des Behälters 1 andererseits.
Die dem Innenraum des Behälters 1 zugekehrte Oberfläche
19 des Lagers 10 ist als Fortsatz der Innenwandung des
Oberteils 4 rotationssymmetrisch ausgebildet, so daß in
diesem Teil des Behälters 1 dessen Innenwandung quasi
einwärts gerichtet ist und hierbei die Welle 9 umgibt.
Zeichnerisch nicht dargestellt sind Beschickungs- sowie
Entnahemöffnungen des Behälters 1, über welche das zu
behandelnde Feststoff-Flüssigkeitsgemisch gefördert wird.
Im Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der
Hohlkörper 7 in schnelle Umdrehungen versetzt, und zwar
derart, daß das zu behandelnde Feststoff-Flüssigkeits
gemisch durch die Wendeln 17 zu einer Strömung in Rich
tung der Pfeile 20 veranlaßt wird. Es wird somit im
Bereich der Öffnungen 16 ein Sog erzeugt, durch welchen
das genannte Gemisch aus dem Hohlraum 15 heraus, durch
den Zwischenraum 18 hindurch und im Bereich der Öffnung
14 wieder in den Hohlraum 15 hinein befördert wird.
Die hohe Drehzahl des Hohlkörpers 7 hat im Bereich der
Wendel 17 hohe Geschwindigkeitsgradienten aufgrund
der feststehenden Innenwandung des Behälters 1 zur Folge,
woraus Scherkräfte entsprechender Höhe auf das genannte
Gemisch ausgeübt werden. Hieraus folgt neben einer Durch
mischung eine entsprechende Zerkleinerungswirkung auf die
in dem Gemisch enthaltenden Feststoffpartikel. Entsprechend
der in Richtung auf die obere Öffnung 14 hin zunehmenden
Umfangsgeschwindigkeit der Wendel 17 ist eine Zunahme dieser
Scherkräfte und der durch diese ausgelösten Wirkungen in
dieser Richtung gegeben.
Das zu behandelnde Feststoff-Flüssigkeitsgemisch erfährt
auf diese Weise in der hauptsächlich für diskontinuier
lichen Betrieb ausgelegten Vorrichtung nach mehreren Um
läufen in Richtung der Pfeile 20 eine intensive Durch
mischung bzw. Homogenisierung sowie eine entsprechend hohe
Zerkleinerung der Feststoffpartikel bis in kolloidalen
Bereich.
In den Fig. 2 und 3 sind Funktionselemente, die mit den
jenigen der Fig. 1 übereinstimmen auch übereinstimmend
bezeichnet, so daß auf eine diesbezügliche wiederholte
Beschreibung verzichtet wird.
Fig. 2 zeigt eine erste Abwandlung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, gemäß welcher in einem rotationssymmetrischen
Behälter 1 ein Hohlkörper 7′ einseitig über ein Lager 10
gelagert ist.
Der über die Welle 9 gelagerte Hohlkörper 7 weist eine
obere Öffnung 21 und eine untere Öffnung 22 auf. Die Außen
wandung des Hohlkörpers 7 bzw. dessen Innenquerschnitt
erweitert sich ausgehend von der oberen Öffnung 21 bis zur
unteren Öffnung 22 entsprechend einer hinsichtlich des
Hohlraums 15′ einwärts gekrümmten, beispielsweise hyper
bolischen Außenkontur. Es ergibt sich auf diese Weise ein
sich nach oben verjüngender, trichterförmiger Hohlraum
15′.
Auf eine zeichnerische Darstellung der Anbringung des
Hohlkörpers 7′ an der Welle 9 ist aus Gründen der zeich
nerischen Übersichtlichkeit verzichtet worden. Diese Be
festigung kann grundsätzlich in beliebiger Weise vorge
nommen werden.
Mit 23 ist eine mit einer Kreisplatte 24 verschlossene
Flanschöffnung bezeichnet, welche der völligen Entleerung
des Behälters 1 dient. Zeichnerisch nicht dargestellt
sind sonstige Beschickungs- bzw. Entnahmeöffnungen für
das mittels dieser Vorrichtung zu behandelnde Feststoff-
Flüssigkeitsgemisch.
Auf der Welle 9, sich mit dieser drehend, ist ein Flügel
rad 25 angeordnet, und zwar mit geringfügigem Abstand
oberhalb der oberen Öffnung 21 des Hohlkörpes 15′. Die
Flügel des Flügelrades 25 sind hinsichtlich ihres Anstell
winkels derart angeordnet, daß bei Drehung der Welle 9
eine im wesentlichen axiale Förderwirkung auf das Fest
stoff-Flüssigkeitsgemisch ausgeübt wird, und zwar derart,
daß letzteres innerhalb des Hohlraums 15′ in Richtung des
Pfeiles 26 angesogen wird.
In Abweichung von der Vorrichtung gemäß Fig. 1 ist der
Behälter 1 nunmehr sich nach oben, d. h. in Richtung auf
den Antrieb 13 hin verjüngend ausgebildet. Nachdem das
Mittelteil 3 gemäß Fig. 2 sich im wesentlichen konisch
erweiternd ausgebildet ist, ergibt sich demzufolge ein
hinsichtlich seiner radialen Abmessungen in Richtung auf
den unteren Bereich des Behälters 1 hin abnehmender
Zwischenraum 18′.
Die obere Öffnung 21 des Hohlkörpers 7′ ist durch ein ver
hältnismäßig kurzes, sich in Richtung auf das Flügelrad
25 hin trichterartig erweiteres Auslaufteil 28 gekenn
zeichnet, welches unmittelbar an dem Hohlkörper 7′ be
festigt ist.
Die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung wird zur Behandlung des
jeweiligen Feststoff-Flüssigkeitsgemisches mittels des An
triebs 13 in rasche Umdrehungen versetzt, wobei aufgrund
der Sogwirkung des Flügelrades 25 in Richtung des Pfeiles
26 innerhalb des Hohlraumes 15′ eine Strömung einsetzt,
welche aus der oberen Öffnung 21 austritt, und anschließend
entlang der Innenwandung des Behälters 1 entsprechend den
Pfeilen 27 abwärts gerichtet ist, um schließlich im Bereich
der unteren Öffnung 22 wieder in den Hohlraum 15′ einzu
treten. Es ergibt sich auf diese Weise wie bei der Vor
richtung gemäß Fig. 1 eine innerhalb des Behälters um
laufende Strömung in Richtung der Pfeile 26, 27. Das
Strömungsfeld innerhalb des Hohlraums 15′ ist durch eine
Überlagerung der aufwärts in Richtung des Pfeiles 26 ge
richteten Strömung einerseits und einer durch die Dreh
bewegung des Hohlkörpers 7′ ausgelösten Rotationsströmung
um die Achse der Welle 9 andererseits charakterisiert.
Aufgrund des sich in Richtung des Pfeiles 26 verringernden
Innenquerschnitts des Hohlraumes 15′ ergibt sich in dieser
Richtung sowohl eine Erhöhung der axialen als auch der
tangentialen Geschwindigkeitskomponenten dieses Strömungs
feldes. Im Bereich des Flügelrades 25 ergibt sich neben
einer Durchmischung und der genannten Förderwirkung auch
eine Scher- und damit eine Zerkleinerungswirkung, die auf
die Feststoffpartikel des zu behandelnden Gemisches aus
geübt wird. Es findet somit global gleichzeitig eine
Mischung bzw. Homogenisierung und eine Zerkleinerung statt.
Eine weitere Scherwirkung geht im unteren Bereich des
Behälters 1 von der umlaufenden Kante der Öffnung 22 aus,
und zwar entsprechend dem von deren Abstand von der
feststehenden Innenwandung des Behälters 1 abhängigen
Geschwindigkeitsgradienten.
In Fig. 3 ist in stark schematischer Weise eine weitere
Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt, welche
im wesentlichen derjenigen Fig. 2 entspricht, wobei
jedoch der innerhalb des Behälters 1 angeordnete
Hohlkörper zusätzlich zu der Lagerung mittels des Lagers
10 an seinem oberen Ende durch eine besondere Gestaltung
des unteren Bereichs 29 eine zusätzliche Lagerung
erfährt. Es ist der untere Bereich 29 des Hohlkörpers 7′′
mit einem Lagerteil 30 versehen, dessen Lagerfläche 31
entsprechend der Innenwandung des Unterteils 2 gekrümmt,
beispielsweise sphärisch ausgebildet ist. Es ergibt sich
auf diese Weise ein zur Aufnahme von radialen und axialen
Kräften geeignetes Gleitlager, desen Schmiermittel bei
spielsweise durch das zu behandelnde Feststoff-Flüssig
keitsgemisch gebildet wird. Es ist jedoch auch denkbar,
dieses Gleitlager in Verbindung mit dem Unterteil 2 der
art auszubilden, daß ein herkömmliches Schmiermittel in
an sich bekannter Weise Verwendung finden kann. Es ist
somit gegenüber der Ausführungsform gemäß
Fig. 2 die mechanische Führung des Hohlkörpers 7′′ während
dessen Drehung verbessert.
Die weitere Ausgestaltung des Hohlkörpers 7′′, insbesondere
die Führung der Strömung innerhalb des Behälters 1 mittels
eines Flügelrades od. dgl. kann in ähnlicher Weise wie
bei dem Gegenstand gemäß Fig. 2 erfolgen.
Claims (15)
1. Vorrichtung zur mechanischen Behandlung von Gemischen
wenigstens zweier Stoffe, insbesondere von Feststoff-
Flüssigkeits-Gemischen, mit einem feststehenden Be
hälter (1), der mit wenigstens einer Öffnung zur
Entnahme und/oder zum Einführen der Gemische aus
diesen/in diesen versehen ist, mit einem innerhalb des
Behälters (1) drehbar gelagerten, dessen Innenraum
im wesentlichen ausfüllenden, mit einem Antrieb (13)
in Wirkverbindung stehenden Hohlkörper (7, 7′, 7′′)
dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (7, 7′, 7′′)
mit Öffnungen (14, 16; 21, 22) zum Einlaß des Gemisches
in diesen bzw. zum Auslaß des Gemisches aus diesem
ausgerüstet ist und daß innerhalb des Behälters (1)
eine Einrichtung zur Erzeugung einer innerhalb des
selben zirkulierenden, den Hohlkörper (7, 7′, 7′′)
im wesentlichen in axialer Richtung durchziehenden
Strömung des Gemisches angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand zwischen der Innenwandung des Behälters
(1) und der Außenwandung des Hohlkörpers (7) im wesent
lichen konstant ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß sich der Hohlkörper (7, 7′, 7′′) in Rich
tung auf die dem Auslaß des Gemisches aus diesem
dienende Öffnung (16, 22) hin verjüngt.
4. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Hohl
körper umschlossene Hohlraum (15) die Gestalt eines
einschaligen Rotationshyperboloids od. dgl. aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Hohl
körper (7′, 7′′) umschlossene Hohlraum (15′) sich aus
gehend von der dem Einlaß des Gemisches in den Hohl
körper (7′) dienenden Öffnung (22) in Richtung auf die
dem Auslaß des Gemisches aus dem Hohlkörper dienende
Öffnung (21) hin verjüngt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Hohlkörper (7′) - in einem Längsschnitt ge
sehen - einwärts gekrümmt ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche
1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung
zur Erzeugung einer innerhalb des Behälters (1) zir
kulierenden Strömung des Gemisches eine vorzugsweise
auf der Außenseite des Hohlkörpers (7) angebrachte,
schraubenlinienförmig um diesen gewundene Wendel (17)
ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die in dem Zwischenraum (18) zwischen der Außen
seite des Hohlkörpers (7) und der Innenseite des Be
hälters (1) hineinragende Wendel (17) diesen Zwischen
raum in radialer Richtung größtenteils überdeckt.
9. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche
1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung
zur Erzeugung einer innerhalb des Behälters (1) zir
kulierenden Strömung des Gemisches ein Flügelrad (25)
oder ein vergleichbares axial wirkendes Förderorgan
ist, welches mit geringem Abstand von einer der
Öffnungen (21, 22) des Hohlkörpers (7′, 7′′) angeordnet
ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche
1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper
(7, 7′, 7′′) innerhalb des Behälters (1) an beiden
Enden gelagert ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche
1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper
(7, 7′, 7′′) innerhalb des Behälters (1) an lediglich
einem Ende gelagert ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß zumindest ein Lager als Gleitlager aus
gestaltet ist, insbesondere als Gleitlager mit kera
mischen Gleitflächen.
13. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche
10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein
Lager als Gleitlager ausgebildet ist, wobei die
Gleitfläche durch Innenflächen des Behälters (1)
einerseits und durch die Außenfläche des Hohlkörpers
(7, 7′, 7′′) andererseits gebildet werden.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gleitflächen Kugelkalottenflächen oder ver
gleichbare, räumlich gekrümmte, rotationssymmetrische
Flächen sind.
15. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche
1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter
(1) mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines inner
halb desselben anstehenden Magnetfeldes und/oder mit
einer Beheizungseinrichtung in Wirkverbindung steht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3633499A DE3633499C1 (en) | 1986-10-02 | 1986-10-02 | Apparatus for mechanical treatment of mixtures of at least two substances |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3633499A DE3633499C1 (en) | 1986-10-02 | 1986-10-02 | Apparatus for mechanical treatment of mixtures of at least two substances |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3633499C1 true DE3633499C1 (en) | 1988-05-26 |
Family
ID=6310863
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3633499A Expired DE3633499C1 (en) | 1986-10-02 | 1986-10-02 | Apparatus for mechanical treatment of mixtures of at least two substances |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3633499C1 (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1990001985A1 (de) * | 1988-08-16 | 1990-03-08 | Dieter Gabor | Vorrichtung zur aufbereitung flüssiger bis dünnbreiiger medien |
EP0657206A1 (de) * | 1993-10-18 | 1995-06-14 | Siegfried Schneider | Spiralwirbelvorrichtung |
AT407495B (de) * | 1999-04-23 | 2001-03-26 | Filz Friedrich | Vorrichtung zur behandlung einer flüssigkeit |
DE10354904A1 (de) * | 2003-11-24 | 2005-06-09 | Roche Diagnostics Gmbh | Vorrichtung zum Zerkleinern von Agglomeraten, insbesondere durch Aufbruch von Mikropartikeln durch Kolbenbewegung in einem Behälter |
CN109603719A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-12 | 吉林农业科技学院 | 一种实验室用植物甾醇合成反应釜 |
CN112512694A (zh) * | 2018-05-29 | 2021-03-16 | 迪西尔有限公司 | 三维研磨机、其实施方法及其用途 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2458841A1 (de) * | 1974-12-12 | 1976-06-16 | Draiswerke Gmbh | Ruehrwerksmuehle |
-
1986
- 1986-10-02 DE DE3633499A patent/DE3633499C1/de not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2458841A1 (de) * | 1974-12-12 | 1976-06-16 | Draiswerke Gmbh | Ruehrwerksmuehle |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1990001985A1 (de) * | 1988-08-16 | 1990-03-08 | Dieter Gabor | Vorrichtung zur aufbereitung flüssiger bis dünnbreiiger medien |
EP0657206A1 (de) * | 1993-10-18 | 1995-06-14 | Siegfried Schneider | Spiralwirbelvorrichtung |
AT407495B (de) * | 1999-04-23 | 2001-03-26 | Filz Friedrich | Vorrichtung zur behandlung einer flüssigkeit |
DE10354904A1 (de) * | 2003-11-24 | 2005-06-09 | Roche Diagnostics Gmbh | Vorrichtung zum Zerkleinern von Agglomeraten, insbesondere durch Aufbruch von Mikropartikeln durch Kolbenbewegung in einem Behälter |
CN112512694A (zh) * | 2018-05-29 | 2021-03-16 | 迪西尔有限公司 | 三维研磨机、其实施方法及其用途 |
CN109603719A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-12 | 吉林农业科技学院 | 一种实验室用植物甾醇合成反应釜 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0799643B1 (de) | Vorrichtung zur Behandlung von Suspensionen | |
EP2460581B1 (de) | Verfahren zum Mischen von pulver- und/oder granulatförmigen Stoffen sowie Mischmaschine | |
DE60005340T2 (de) | Kolloidmühle | |
DE1557009A1 (de) | Vertikalmischer | |
DE69506094T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Rühren von Behandlungsflüssigkeit | |
DE2509285C2 (de) | Mischorgan zum Bearbeiten und Umrühren von Flüssigkeiten oder Dispersionen | |
DD298742A5 (de) | Vorrichtung zum mischen von viskosematerial | |
DE1237415B (de) | Verfahren zum Entagglomerieren und Dispergieren von Feststoffteilchen in Fluessigkeiten | |
DE69106951T2 (de) | Dispersionsvorrichtung. | |
EP0913200B1 (de) | Rührwerksmühle | |
DE3633499C1 (en) | Apparatus for mechanical treatment of mixtures of at least two substances | |
DE10354888B4 (de) | Kolloidalmischer und Verfahren zur kolloidalen Aufbereitung einer Mischung | |
DE2428359A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum dispergieren von suspensionen | |
EP0445436A2 (de) | Vorrichtung zum Mischen von Giessereiformstoffen | |
DE60014523T2 (de) | Dispersionsvorrichtung für Materialien | |
WO2000025905A1 (de) | Dispergiervorrichtung | |
EP0645179B1 (de) | Reibmühle und Mischer, der diese Reibmühle enthält | |
DE19834397B4 (de) | Rührwerksmühle | |
EP0832682A1 (de) | Einrichtung zum Homogenisieren und Dispergieren von flüssigen Phasen | |
CH426735A (de) | Kombinierte Misch- und Homogenisiermaschine | |
DE2314344C2 (de) | Mischer für die kontinuierliche Aufbereitung von fliesfähigem Mischgut | |
DE560303C (de) | Apparat zum Mischen und Feinzerreiben von Materialien | |
DE1184188B (de) | Ruehrwerksmuehle zur Herstellung von Feststoffdispersionen | |
AT200897B (de) | ||
DE2930312A1 (de) | Siebzentrifuge |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |