DE4312835A1 - Homogenisiereinrichtung oder dergleichen - Google Patents
Homogenisiereinrichtung oder dergleichenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Homogenisiereinrichtung
oder dergleichen Misch- bzw. Dispergiereinrichtung gemäß dem
Oberbegriff von Anspruch 1.
Dabei versteht man in Fachkreisen unter "Homogenisieren"
insbesondere das Verändern des Verteilungszustandes und der
Teilchengröße der inneren Phase, zum Beispiel von Emulsionen
und Suspensionen.
Dabei kennt man bereits zahlreiche Vorrichtungen zum
Homogenisieren, Dispergieren, Mischen und ggfs. Zerkleinern
eines Mediums, wobei solche Einrichtungen nachstehend
allgemein und kurz mit "Homogenisiereinrichtung" bezeichnet
werden.
So kennt man durch die DE-OS 34 17 242 bereits eine
Homogenisiereinrichtung zum Mischen von aus wenigstens zwei
Komponenten bestehendem fließfähigen Mischgut, die wenigstens
einen mit Rotorschaufeln versehenen Rotor und einen auf
Abstände zwischen den Rotorschaufeln abgestimmten, relativ zum
Rotor feststehenden Stator aufweist, wobei sich zwischen den
Rotorschaufeln und den dazwischen angeordneten Statorteilen
Scherspalte für das zu homogenisierende Mischgut befinden.
Ein Nachteil solcher Homogenisiereinrichtungen besteht darin,
daß für unterschiedliches Misch-, Homogenisierungs-Gut bzw.
Dispergier-Medium, nachstehend kurz "zu bearbeitendes Medium"
oder "Medium" genannt, unterschiedliche Konstruktionen bei den
Rotor-Stator-Systemen erforderlich sind. Oft können dabei die
Grund-Maschinenteile und auch die zugehörigen Fördersysteme
gleich oder ähnlich sein. So benötigt man beispielsweise zum
Herstellen von Mayonnaise u. U. einen Rotor mit
Schaufelkränzen, die sich erheblich von solchen unterscheiden,
die gut geeignet zum Herstellen von Salben sind. Auch kann man
durch unterschiedliche Durchtritts-Querschnitte zum Beispiel
beim Rotor und/oder beim Stator unterschiedlich günstige
Arbeitsbedingungen für einen Homogenisier-Vorgang erreichen.
Deshalb hat man bisher für unterschiedliches, zu bearbeitendes
Medium bzw. zum Erreichen unterschiedlicher Homogenisierungs-
oder Dispergier-Effekte unterschiedliche Rotor-Stator-Systeme
bei der Homogenisierungseinrichtung oder dergleichen
verwendet. Ein Hauptnachteil davon ist, daß man
verhältnismäßig häufig das Rotor- und Statorsystem demontieren
und auswechseln muß. Insbesondere kann man aber auch mit den
bisher bekannten Homogenisiereinrichtungen oder dergleichen
nicht ohne besonderen Zusatz-Aufwand das Medium während eines
Homogenisier-Vorgangs durch Durchbrüche mit unterschiedlichen
Querschnitten hindurchfördern.
Es besteht daher insbesondere die Aufgabe, für
unterschiedliche Handelsgüter bzw. zu bearbeitende Medien eine
einzige Homogenisiereinrichtung so auszubilden, daß man bei
ihr - ohne Austausch und ohne Demontage - die Durchbruch-
Querschnitte für den Durchtritt des zu bearbeitenden Mediums
verändern und somit unterschiedliche Dispergier- bzw.
Homogenisiereffekte erreichen kann. Dies soll nicht nur in
einzelnen, in sich geschlossenen Chargen leicht möglich sein,
sondern auch noch während der Bearbeitung in einer Charge,
also während des Laufens des Rotors. Die erfindungsgemäße
Lösung besteht bei einer Homogenisierungseinrichtung oder
dergleichen der eingangs erwähnten Art insbesondere in den
Merkmalen des Kennzeichnungsteils des ersten Anspruches.
Dadurch kann man mindestens beim Rotor dieser
Homogenisiereinrichtung oder dergleichen unterschiedlich große
Querschnitte bei den Durchbrüchen, also zum Beispiel
unterschiedliche Schlitzbreiten beim Rotor erhalten. Dabei ist
besonders vorteilhaft, daß man nicht nur auf einfache Weise
zwischen zwei Chargen die Durchbruch-Querschnitte z. B. des
Rotors verändern kann, sondern diese Veränderung auch noch
während des Laufens der Homogenisiereinrichtung durchführbar
ist.
Zwar kennt man durch das DBGM 88 07 080.8 bereits eine
Dispergiermaschine, bei welcher die Statoren relativ zu den
Rotoren axial verschiebbar und festlegbar sind. Dadurch läßt
sich die Dispergierwirkung je nach Eigenschaften des zu
bearbeitenden Mediums, beispielsweise je nach der Viskosität
des zu bearbeitenden Gutes, leicht einstellen. Jedoch ist der
Einstell-Bereich bezüglich seiner Auswirkungen auf das
Homogenisieren, Dispergieren usw. eng begrenzt und bezieht
sich auch nur auf solche Dispergiermaschinen, bei welcher der
Rotor und der Stator jeweils von einer flachen Scheibe mit
Durchbrüchen gebildet ist. Auf zahlreiche andere
Homogenisiereinrichtungen oder dergleichen ist die
Verstellmöglichkeit gemäß DBGM 88 07 080.8 nicht anwendbar.
Zusätzliche Weiterbildungen der Erfindung sind aus den
Merkmalen der Unteransprüche zu entnehmen.
Gemäß den Merkmalen des zweiten Anspruches können die
Durchbruch-Querschnitte oder Spaltbreiten sowohl des Rotors
als auch die des Stators unabhängig voneinander sowohl im
Stillstand als auch während des Laufes der
Homogenisiereinrichtung oder dergleichen verstellt werden.
Gemäß der Ausbildung nach Anspruch 3 ist eine praktisch
stufenlose Verstellung der Schlitzbreite vom Rotor und/oder
Stator von 0 Millimeter an bis zu einer geeigneten
Größenordnung möglich. Dies ermöglicht die Anpassung der
Homogenisierungseinrichtung an die speziellen Anforderungen
des zu bearbeitenden Produktes, ohne daß ein Wechsel von Rotor
oder Stator vorgenommen werden muß. Diese Verstellung der
Breite von radial nach außen gerichteten Schlitzen ist auch
während des Bearbeitungsprozesses möglich.
Allgemein gilt, daß eine solche Homogenisiereinrichtung oder
dergleichen, zum Beispiel zum Erproben eines optimalen
Arbeits-Zyklus, mit wesentlich weniger Kosten für die
Lagerhaltung und das Ersatzteilwesen auskommt, als solche
vorbekannten Homogenisiereinrichtungen, bei denen man durch
Auswechseln von Rotor und/oder Stator verschiedener
Konstruktionen die Anpassung an die speziellen Anforderungen
des zu bearbeitenden Produktes vornehmen muß. Überdies besteht
ein besonderer Vorteil darin, daß man während des
Arbeitsprozesses die Spaltbreiten verändern kann. Dies ist
bisher nicht möglich. Allenfalls ist das bei den bisherigen
Homogenisierungseinrichtungen oder dergleichen dadurch
umständlich praktizierbar, daß man das zu behandelnde Gut in
mehreren Einrichtungen zeitlich hintereinander behandelt. Das
zu behandelnde Gut muß dann aber von einem Gerät zum anderen
übergeleitet werden. Ein kontinuierliches Verändern von
Spaltbreiten oder dergleichen Durchbruch-Querschnitten beim
Rotor und/oder Stator während eines kontinuierlichen
Arbeitsablaufes ist auch mit diesem Aufwand nicht erreichbar.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung in
Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Die einzelnen
Merkmale können je für sich oder zu mehreren bei einer
Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein. Es zeigen,
zum Teil stärker schematisiert:
Fig. 1 oberhalb der Mittellinie eine teilweise im Schnitt
dargestellte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Homogenisiereinrichtung mit im Querschnitt
verstellbaren Durchbrüchen und
unterhalb der Mittellinie eine vorbekannte Homogenisiereinrichtung mit feststehendem Stator schaufelkranz,
unterhalb der Mittellinie eine vorbekannte Homogenisiereinrichtung mit feststehendem Stator schaufelkranz,
Fig. 2 einen Ausschnitt im vergrößerten Maßstab von einer
Seitenansicht der vorbekannten Homogenisier
einrichtung mit feststehendem Schaufelkranz ähnlich
dem unteren Teil von Fig. 1,
Fig. 3 eine Längsschnitt-Darstellung eines ersten kronen
artigen Rotorteils,
Fig. 4 eine Stirnansicht des Rotorteils nach Fig. 3
entsprechend der Blickrichtung A in Fig. 3,
Fig. 5 eine im Schnitt gehaltene Seitenansicht eines
feststehenden Statorteils,
Fig. 6 eine im Schnitt gehaltene Seitenansicht eines auf das
feststehende Statorteil nach Fig. 5 abgestimmten,
axial verschiebbaren Statorteils,
Fig. 7 eine Seitenansicht eines im wesentlichen im Schnitt
gehaltenen Rotorteils ähnlich Fig. 3 im verkleinerten
Maßstab,
Fig. 8 ein auf das erste Rotorteil nach Fig. 7 abgestimmtes
zweites, verschiebbares Rotorgegenstück,
Fig. 9 eine im Längsschnitt gehaltene Seitenansicht eines
napfförmigen Pumpflügelteils, in dessen Innenraum
insbesondere das erste und zweite Rotorteil nach Fig. 7
und Fig. 8 einzufügen sind,
Fig. 10 eine im wesentlichen im Schnitt gehaltene
Seitenansicht von einer dem Homogenisierungsbetrieb
etwa entsprechenden Zusammensetzung der vorerwähnten
Teile aus Fig. 5 bis 9,
Fig. 11 eine teilweise im Schnitt gehaltene Teil-
Seitenansicht einer etwas abgewandelten Ausführung
der Homogenisierungseinrichtung, bei der ein Rotor
zumindest zwei koaxiale, rohrartige Kränze aufweist,
die zum Verändern ihrer Durchbruch-Querschnitte
gegeneinander verdrehbar sind,
Fig. 12 einen Querschnitt durch einen Stator oder Rotor
ähnlich Fig. 11 mit jeweils verstellbarer
Schlitzbreite und ganz geöffneten Schlitzen,
Fig. 13 einen Schnitt durch einen Rotor oder Stator analog
Fig. 12, bei dem die Rotor- bzw. Stator-Schlitze
praktisch geschlossen sind, und
Fig. 14 eine dem oberen Teil von Fig. 1 ähnliche
Homogenisiereinrichtung ausschnittweise in
Längsschnittdarstellung.
Fig. 1 zeigt, stark schematisiert und im verkleinerten
Maßstab, im Teil oberhalb der strichpunktierten Längsachse L
eine erfindungsgemäße Homogenisierungseinrichtung 1 oder
dergleichen im Längsschnitt. Unterhalb dieser Längsachse ist
in Fig. 1 sowie in der Fig. 2 eine vorbekannte
Homogenisierungseinrichtung H dargestellt. Diese weist ein
Eintrittsende b (Fig. 1) auf, an das sich innerhalb des
Außengehäuses c der Homogenisierungseinrichtung H ein
Führungskanal d für zu bearbeitendes Medium anschließt. Dieses
bewegt sich entsprechend dem Pfeil Pf1 vom Eintritt b in
Richtung der im Gehäuse c befindlichen Mischflügel e. An diese
schließt sich, in Fließrichtung Pf1 des zu bearbeitenden
Mediums, eine Dispergierscheibe f an. Von dieser aus gelangt
das zu bearbeitende Medium entsprechend dem Pfeil Pf2 in das
Stator-Rotorsystem. Am Eintritt des zugehörigen Stators g sind
noch Förderflügel h vorgesehen, die das zu bearbeitende Medium
im wesentlichen in Achsrichtung fördern. Der Stator g ist mit
einem üblichen Schaufelkranz k versehen. Unmittelbar
benachbart zu diesem Schaufelkranz k und innerhalb davon liegt
der Schaufelkranz 1 des Rotors m. Das zu bearbeitende Medium
wird dementsprechend vom Schaufelkranz 1 des Rotors m erfaßt,
in Umlauf versetzt und in der üblichen Weise durch die Spalte
des Statorkranzes k hindurchbewegt, wobei eine Homogenisierung
stattfindet. Dabei ist n der schematisch angedeutete axiale
Teil einer Flügelpumpe, welche das auf die vorbeschriebene
Weise bearbeitete Medium aus den Auslaßstutzen o
hinaustransportiert. Insbesondere in Fig. 2 erkennt man noch
gut einen gegenüber dem Unterteil von Fig. 1 etwas
abgewandelten, nach oben offenen Eingabestutzen p. Er befindet
sich im wesentlichen im Bereich der Mischflügel e oder
dergleichen Förderorgane für das zu bearbeitende Medium. Die
Antriebswelle für den Rotor m ist mit q bezeichnet und besitzt
eine hintere Abschlußkappe s. An der Welle g sind zahlreiche
Ringdichtungen r vorgesehen.
Im oberen Teil von Fig. 1 sowie in Fig. 14 ist nun eine
Homogenisierungseinrichtung 1 in einer im wesentlichen im
Schnitt dargestellten Seitenansicht bzw. im Halbschnitt
(Fig. 1) wiedergegeben. Dabei weichen die Ausführungen von Fig. 1
und Fig. 14 nur unwesentlich voneinander ab in einer Form,
welche nicht die Erfindung betrifft. Dabei wird hier unter
"Homogenisiereinrichtung" eine Einrichtung zum Homogenisieren,
Dispergieren, Mischen oder dergleichen, Bearbeiten von zu
bearbeitendem Medium verstanden. In einem Gehäuse 2 der
Homogenisiereinrichtung 1, hier auch kurz "Einrichtung 1"
genannt, ist etwa zentral eine Welle 3 angeordnet, die mit
einem an sich bekannten, nur schematisch dargestellten
Steuerkopf 4 (Fig. 1) in Verbindung steht. Das Gehäuse 2 weist
einen Einlaß 5 für das zu bearbeitende Medium auf. Dieser
Einlaß befindet sich über dem antriebsfernen Ende der Welle 3,
welche dort Mischflügel 6 oder dergleichen Förderorgane
aufweist, die das vom Einlaß 5 herkommende, zu bearbeitende
Medium in Richtung des Pfeiles Pf1 in einem Führungskanal 7
der Einrichtung 1 in Richtung von deren Auslaßstutzen 8
weitertransportieren. Der Führungskanal 7 umgibt konzentrisch
die Welle 3. Der Einlaß des Führungskanals 7 gehört zu einem
in Fig. 5 separat dargestellten, feststehenden Statorteil 9.
Er ist mit einem Befestigungsflansch 10 versehen und damit als
Teil des Gehäuses 2 an diesem abdichtend befestigt. Die
Mischflügel 6 sind drehfest auf der Welle 3 befestigt.
Es gehört mit zu einer Weiterbildung der Erfindung, daß der
feststehende Statorteil 9 kronenartig mit einer ringförmigen,
in Umfangsrichtung durchgehenden Basis 11 versehen ist und von
dieser aus eine Art Kronenzacken oder sich in Achsrichtung
eines feststehenden Gegenstücks 14 (Fig. 6) des Statorteils 9
verjüngende, im Umfangsrichtung auf Abstand stehenden
Basisfingern vorgesehen ist. Dabei ist das eine auf das
feststehende Statorteil 9 abgestimmte Gegenstück 14, in Fig. 6
in axialer Richtung vom feststehenden Statorteil 9 in Art
einer Explosionszeichnung getrennt gezeichnet. Unter
Bezugnahme auf Fig. 5 weist das Gegenstück 14 eine hohle
Innenbasis 16 auf, so daß die praktisch Abschnitte eines
Rohres darstellenden, kronenzackenartigen Basisfinger 12 des
feststehenden Statorteils 9 in diese hohle Innenbasis
einrücken können, wenn man die Teile 9 und 14
ineinanderschiebt. Vom basisfernen Ende 18 des Gegenstückes 14
aus erstrecken sich Gegenfinger 20 in Richtung der Basis 11.
Sie stehen analog den Basisfingern 12 des Statorteils 9 auf
Abstand und sind in ihrer Umrißform auf die Öffnungen 25
zwischen den Basisfingern 12 so abgestimmt, daß sie beim
axialen Zusammenführen des feststehenden Statorteiles 9 und
dessen Gegenstück 14 die Lücken zwischen den Basisfingern 12
schließen können. Eine axiale Verschiebung des im übrigen
drehfest in der Einrichtung 1 befestigten Gegenstücks 14 in
das gehäusefeste Statorteil 9 führt dementsprechend zur
Verkleinerung der zwischen den Basisfingern 12 des
feststehenden Statorteils und den Gegenfingern 20 befindlichen
Durchbrüchen 19, wie auch gut aus einem Vergleich von Fig. 5
und 6, gegebenenfalls in Verbindung mit der noch zu
beschreibenden Fig. 10, zu erkennen ist. Das axial
verschiebbare Gegenstück 14 weist bei seiner Gegenbasis 15
Flanschabschnitte 21 auf, die entsprechende Längsschlitze 22
des Gehäuses 2 radial durchsetzen, so daß das verschiebbare
Gegenstück 14 in Achsrichtung durch geeignete Verstellmittel
maschinenaußenseitig betätigt werden kann. Durch eine
entsprechende Verstellbewegung der Flanschabschnitte 21 des
Gegenstückes 14 entsprechend dem Doppelpfeil Pf3 (Fig. 14)
kann man bei zusammengefügtem Rotorteil 9 und dessen
Gegenstück 14 die zwischen den zugehörigen Basisfingern 12 und
den Gegenfingern 20 verbleibende Schlitzbreite und somit die
im Stator vorhandenen Durchtrittsquerschnitte verändern.
In den Fig. 7 und 8 sind, analog zu den Fig. 5 und 6, im
wesentlichen Einzelteile des im ganzen mit 26 bezeichneten
Rotors dargestellt. Dabei gehört mit zur Erfindung, daß der
Rotor 26 ein sich im Betrieb der Homogenisiereinrichtung 1
umlaufendes, bei Bedarf axial verstellbares Rotorteil 27
aufweist, welches in Fig. 3 und 4 separat dargestellt ist.
Dieses ist ebenfalls in wesentlichen Teilen kronenartig
ausgebildet; es hat nämlich eine im wesentlichen
ringflächenartige Basis 28 mit von dort in Achsrichtung
ausgehenden, kronenzackenartigen Rotor-Basisfinger 29.
Zwischen benachbarten, im Umfangsrichtung auf Abstand
stehenden Rotor-Basisfingern 29 befinden sich Öffnungen 30
analog den Öffnungen 25 beim feststehenden Statorteil 9. In
der Basis 28 des axial verschiebbaren Rotorteils 27 befinden
sich Durchtritte 31 und im Zentralbereich der Basis 28 ein
Führungs- und Verstellrohr 32, nachstehend kurz "Verstellrohr
32" genannt. Die Durchtritte 31 erlauben, daß das vom Einlaß 5
kommende, zu bearbeitende Medium, nachdem es durch den
eingangsseitigen Teil des Führungskanals 7 (Fig. 14)
hindurchgetreten ist, nunmehr auch in dem Bereich der
Rotorfinger 29 gelangen kann.
In Fig. 7 ist der axial verschiebbare Rotorteil 27 mit dem
zugehörigen Verstellrohr 32 verkleinert und in einer
Fluchtlinie mit einem Rotor-Gegenstück 33 dargestellt. Dieses
hat eine ähnliche Funktion beim axial verstellbaren Rotorteil
27 wie das Gegenstück 14 beim feststehenden Statorteil 9. Das
Gegenstück 33 (Fig. 8) zum axial verstellbaren Rotorteil 27
(Fig. 7) hat eine Gegenbasis 34 mit einer zentralen Lochung
35, durch die im zusammengesetzten Zustand (vgl. Fig. 10) das
Verstellrohr 32 des axial verschiebbaren Rotorteils 27
hindurchtritt. Von der Gegenbasis 34 gehen wiederum - ähnlich
wie bei einer Krone mit Zacken-Gegenbasisfinger 36 aus. Diese
sind auf die zwischen den Rotorbasisfingern 29 verbleibenden
Öffnungen oder Lücken 30 abgestimmt. Wenn der axial
verstellbare Rotorteil 27 vollständig in das Rotorstück 33
eingerückt ist, sind im Regelfall die Öffnungen 30 beim
Rotorteil 27 geschlossen. Das bedeutet, daß dann die
Spaltbreite b bei einem Rotor 26 Null und der
Gesamtquerschnitt der Durchbrüche bei einem Rotor ebenfalls
Null Null ist. Durch Axialverschieben des verstellbaren
Rotorteils 7 kann man dann kontinuierlich die
Querschnittsfläche der Rotor-Durchbrüche (das sind hier die
freibleibenden Öffnungs-Querschnitte der Öffnungen 30)
verstellen. Dies ist erfindungsgemäß auch bei einer laufenden
Homogenisierungseinrichtung möglich. In Fig. 9 erkennt man
noch ein im ganzen mit 40 bezeichnetes Pumpflügelteil. Es hat
eine napfförmige Basis 41. In den Fig. 7 bis 9 sind das axial
verstellbare Rotorteil 27, das Rotorgegenstück 33 und das
Pumpflügelteil 40 in der Art einer Explosionsdarstellung axial
auseinandergezogen dargestellt. In den Fig. 10 und 14 kann man
erkennen, wie die vorerwähnten Teile 9, 14, 27, 33 und 40
innerhalb der Homogenisiereinrichtung 1 zusammenwirken. An den
freien Enden der napfförmigen Basis 41 des Pumpenflügelteils
40 befinden sich, stärker schematisiert, in Fig. 9, 10 und 14
dargestellt, in radialer Richtung wirkende Pumpenflügel 42,
die das Herausfördern des zu bearbeitenden Mediums aus dem
Bereich des Stators 14 und in den Auslaßstutzen 8 der
Einrichtung 1 unterstützen.
In Fig. 10 erkennt man, wie das Rotorgegenstück 33 mit seiner
Gegenbasis 34 im Hohlraum 44 der napfförmigen Basis 41 des
Pumpenflügelteils 40 untergebracht ist. Die Gegenfinger 36 des
Rotorgegenstücks 33 ragen in die Öffnungen 30 zwischen den
Rotorbasisfinger 9 und erstrecken sich in diese Öffnungen 30
ein Stück hinein. Aus Fig. 7 und 8 in Verbindung mit Fig. 10
erkennt man gut, daß die Gegenfinger 36 - in Umfangsrichtung
gesehen - in die Öffnungen 30 die zwischen Rotorbasisfinger
29 einrücken. Man erkennt auch dort die in dieser Stellung von
verstellbarem Rotorteil 27 und Rotorgegenstück 33 verbleibende
Spaltbreite b, aus der sich entsprechend der Umrißform der
Rotorbasisfinger 29 einerseits und der Gegenbasisfinger 36 die
Querschnitte der Durchbrüche 45 ergeben. Wie besonders gut aus
Fig. 14 erkennbar, schließt sich radial an den mit
Durchbrüchen 45 versehenen Rotorbereich der entsprechende, mit
im Querschnitt veränderbaren Durchtrittsdurchbrüchen 46
versehene Stator 9, 14 an. Man erkennt in Fig. 10 gut das
feststehende Statorteil 9 mit seinem Befestigungsflansch 10
sowie die Gegenbasis 15 dazu mit dem Flanschabschnitt 21 und,
teilweise verdeckt, die Gegenfinger 20 der Gegenbasis 15.
Man kann nun sowohl beim Statorteil 9, 14 als auch beim Rotor
26 jeweils unabhängig voneinander den Querschnitt der
Durchbrüche 45 und den Querschnitt der Durchtritts-Durchbrüche
46 sowohl in Stillstand auch während des Laufens der
Homogenisiereinrichtung 1 verstellen. Sowohl der Antrieb als
auch das Verstellen erfolgt über die Welle 3, zu der auch das
bereits erwähnte Führungs- und Verstellrohr 32 gehört. Die
Welle 3 steht mit dem Steuerkopf 4 (Fig. 1 u. 14) in
Verbindung und ist mit einer zentralen Bohrung 50 versehen
sowie an ihrem antriebsfernen Ende durch eine Kappe 51
verschlossen. Das Gehäuse 2 ist im Bereich zwischen dem
Pumpenflügelteil 40 und einem Gehäuse-Anschlußflansch 52, mit
dem die Verbindung zum Steuerkopf 4 hergestellt wird, mittels
einer im Querschnitt etwas konischen Zwischenwand 53
unterteilt. Die Welle 3 durchsetzt diese Zwischenwand 53 und
dort sind auch entsprechende Wellendicht-Elemente 54
vorgesehen. Im antriebsnahen Gehäuseraum 55 befindet sich ein
axial Verstellelement 56, das entsprechend dem Doppelpfeil Pf
4 eine Verstellstange 57 axial innerhalb der Bohrung 50 der
Welle 3 hin- und herverstellen kann. Dazu sind Verstellbacken
58 vorgesehen, die einen Verstellstift 59 umfassen, der
seinerseits mit dem Verstellbolzen 57 in Verbindung steht.
Beim antriebsfernen Ende des Verstellrohres 32 weist der
Verstellbolzen einen Verstellstift 60 auf, der mit seinen
Enden in das Verstellrohr 32 des axial verstellbaren
Rotorteils 27 eingreift. Dementsprechend kann durch eine
entsprechende Axialbewegung des axial Verstellelementes 56
(Doppelpfeil Pf4) das axial verstellbare Rotorteil 27 derart
verstellt werden, daß sich die Breite der Spalte b zwischen
den Rotorbasisfingern 29 und den Gegenbasisfingern 36 und
damit auch die Durchtrittsquerschnitte beim Rotorteil 27
ändern. Unabhängig kann das Gegenstück 14 zum feststehenden
Statorteil 9, also der axial verstellbare Statorteil, wie
bereits erwähnt, durch Verschieben der Flanschabschnitte 21
gegenüber dem Befestigungsflansch 10 verstellt werden, wodurch
in analoger Weise die Spaltbreiten und dementsprechend die
Durchtritts-Querschnitte beim Stator 9, 14 verändert werden.
Solche Veränderungen sind sowohl beim Stator 9, 14 als auch
beim Rotor 26 jeweils unabhängig voneinander durchzuführen,
und zwar sowohl im Stillstand als vor allem auch während des
Laufens der Homogenisiereinrichtung 1. Dabei ist eine
stufenlose Verstellung der Schlitzbreite von Rotor 26 und/oder
Stator 9/14 möglich, beispielsweise zwischen Null Millimeter
bis Zehn Millimeter, ggfs. aber auch noch weiter. Dies
ermöglicht das Anpassen der Homogenisiereinrichtung 1 an die
speziellen Anforderungen des zu bearbeitenden Mediums, ohne
daß ein Wechsel von Werkzeugen oder ein Überleiten des zu
bearbeitenden Mediums von einer Einrichtung 1 in eine weitere
Einrichtung notwendig wäre. Falls notwendig, kann die
Veränderung auch während des Bearbeitungsprozesses geschehen.
Mit einem solchen variablen Rotor-Stator-System können u. a.
Kosten für die Lagerhaltung von unterschiedlichen Rotoren und
Statoren verringert werden. Zwar nimmt man eine etwas
schwierigere Herstellung des Rotors 26 bzw. des Stators 9, 14
sowie den zugehörigen Aufwand für die Verstelleinrichtung,
ferner eine etwas größere Baulänge in Kauf (vgl. zur Baulänge
den oberen und unteren Teil von Fig. 1). Es können aber
Arbeitsweisen mit der erfindungsgemäßen
Homogenisierungseinrichtung 1 durchgeführt werden, die mit den
bisher bekannten Maschinen dieser Art nicht oder nicht in der
gleichen Verfahrensweise durchführbar sind. Die
erfindungsgemäße Einrichtung 1 ist deshalb auch besonders zum
Herausfinden von optimalen Arbeitsabläufen geeignet.
Eine etwas abgewandelte Ausführungsform der
Homogenisiereinrichtung ist in den Fig. 11 bis 13 dargestellt.
In Fig. 11 erkennt man einen zweiteiligen Stator 70, von dem
der eine, fest mit dem Gehäuse verbundene Statorteil 71 einen
Schaufelkranz 72 aufweist. Der zweite Statorteil 73 ist
relativ zum Statorteil 71 verdrehbar im Gehäuse 2
untergebracht. Er weist einen weiten Stator-Schaufelkranz 74
auf. Fig. 12 zeigt einen Schnitt durch die beiden
Schaufelkränze 72 und 74, die kronenartig mit Axialschlitzen
75 versehen sind. Aus dem Doppelpfeil Pf5 in Fig. 12 ist
erkennbar, wie der innere verdrehbare Statorteil 73 mit den
zugehörigen, verdrehbaren Stator-Schaufelkranz 74 verstellbar
ist. Fig. 13 zeigt einen mit Fig. 12 vergleichbaren Stator,
wobei der innere verdrehbare Stator-Schaufelkranz 34 um den
Winkel E gegenüber dem äußeren, feststehenden Statorkranz 72
verdreht ist derart, daß die Axialschlitze 75 nunmehr
geschlossen sind, wie die Teilabschnitte 75a und 75b der
Statorschlitze in Fig. 13 zeigen. Man kann dementsprechend die
Schlitzbreite und damit auch die Querschnitte der Durchbrüche
verstellen. Dies ist im Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 mit
Hilfe eines Handhebels 79 leicht und kontinuierlich sowie
sowohl im Stillstand als auch während des Laufes der
Homogenisiereinrichtung 1a möglich. Zu dieser gehört gemäß der
Erfindung auch, daß der Rotor 76 analog dem vorbeschriebenen
Stator 70 mit zwei Schaufelkränzen 77 und 78 ausgerüstet ist,
die entsprechend gegeneinander verdrehbar sind. Der
Unterschied gegenüber den Fig. 1 bis 10 und 14 beschriebenen
Homogenisiereinrichtung besteht insoweit lediglich darin, daß
die Veränderung der Querschnitte der Durchbrüche bei Rotor und
Stator bei der Ausführung gemäß Fig. 11 bis 13 durch Verdrehen
der einzelnen Stator- und Rotorteile gegeneinander erfolgt,
während bei der Ausführung gemäß Fig. 1 bis 10 und 14 die
Verstellung durch axiale Verschiebung erfolgt.
Aus Fig. 11 bis 13 ist gut zu erkennen, daß am gehäusefesten
Stator 70 der Querschnitt der Axialschlitze 75 durch Verdrehen
des Handhebels 79 sowohl im Stillstand als auch während des
Betriebes der Einrichtung 1 verstellt werden kann. Man erkennt
auch dort den Rotor 76 mit den beiden Schaufelkränzen 77 und
78. Wenn man diese, ähnlich wie in Fig. 12 und 13 dargestellt,
bezüglich der Querschnitte ihrer Axialschlitze 75 verändern
will, kann man dies ebenfalls durch eine Verstelleinrichtung
bewirken, die einen inneren Rotorkranz 77 gegenüber dem
äußeren Rotorkranz 78 verschiebt, wie es in den Ausschnitten
in Fig. 12 und 13 dargestellt ist. Die Verschiebung kann z. B.
auf vergleichbare Weise mittels des Verstellbolzen 57 (vgl.
Fig. 10) erfolgen, wobei dann beispielsweise der Stift 60 in
eine Kulisse des Rotors 76 eingreift, so daß eine
Axialverschiebung des Verstellbolzens 57 zu einer
Verdrehbewegung des inneren Schaufelkranzes 77 des Rotors 76
führt. In diesem Fall ist der Rotor 76 analog dem Stator 70
ebenfalls zweiteilig ausgeführt und seine Schaufelkränze 77
und 78 können relativ zueinander verdreht werden analog der
Darstellung in Fig. 12 und 13.
Alle vorbeschriebenen und/oder in den Ansprüchen aufgeführten
Einzelmerkmale können je für sich oder in beliebiger
Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
Claims (9)
1. Homogenisiereinrichtung oder dergleichen mit wenigstens
einem Rotor sowie einen Stator, wobei Rotor und Stator
Durchbrüche, Schlitze oder dergleichen Öffnungen haben,
die bei der Drehung des Rotors gegenüber dem Stator
abwechselnd aneinander vorbei laufen und zeitweise
miteinander fluchten, wobei das durch diese Durchbrüche
oder dergleichen hindurchtretende, zu bearbeitende Medium
homogenisiert, dispergiert oder dergleichen bearbeitet
wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der
Durchbrüche (19, 25, 30, 75) mindestens bei einem Rotor
(27, 76) im Stillstand oder während des Laufes der
Homogenisiereinrichtung oder dergleichen im Sinne einer
Änderung der Durchbruchsquerschnitte verstellbar ist.
2. Homogenisiereinrichtung oder dergleichen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Durchbruch-
Querschnitte des Rotors (27, 76) als auch die des Stators
(9, 14; 70) unabhängig voneinander im Stillstand oder
während des Laufes der Homogenisierungseinrichtung (1, 1a)
oder dergleichen verstellbar sind.
3. Homogenisiereinrichtung oder dergleichen nach Anspruch 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Rotor
(76) zumindest zwei etwa koaxiale, rohrartige
Schaufelkränze (77, 78) mit aufeinander abgestimmten
Durchbrüchen, Radialschlitzen oder dergleichen (75)
aufweist, wobei die beiden Schaufelkränze zum Verändern
der Durchbruch-Querschnitte im Stillstand oder während des
Laufes in Umfangsrichtung gegeneinander verdrehbar sind
(Fig. 12, 13).
4. Homogenisiereinrichtung oder dergleichen nach Anspruch 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Rotor
(26) einen etwa kronenartig mit einer ringflächigen Basis
(28) versehenen Rotorteil (27) mit von der Basis
ausgehenden, sich in Richtung der Rotor-Längsachse
verjüngenden, in Umfangsrichtung auf Abstand stehenden
Rotorbasisfingern (29) sowie ein darauf abgestimmtes
Rotorgegenstück (33) aufweist, das eine etwa kronenartige
Gegenbasis sowie auf die Abstände bzw. Lücken (30′)
zwischen den Basisfingern (29) abgestimmte Gegenfinger
(36) hat, und daß der Rotorteil (27) sowie das
Rotorgegenstück (33) zum Ändern der Rotor-Durchtritts-
Querschnitte im Stillstand und während des Laufes des
Rotors (26) axial relativ gegeneinander verschiebbar sind.
5. Homogenisiereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß bei ihr das Rotorteil (27)
verschiebbar und das Rotorgegenstück (33) gehäusefest
angebracht sind.
6. Homogenisiereinrichtung oder dergleichen nach einem der
Ansprüche 1, 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie
ein vorzugsweise feststehendes Statorteil (9) aufweist,
das - etwa kronenartig ausgebildet - mit einer
ringförmigen Basis (11) sowie von dort ausgehenden, sich
in Achsrichtung dieses Statorteils (9) verjüngenden, im
Umfangsrichtung auf Abstand stehenden Basisfingern (12)
ausgerüstet ist, und daß der Stator (9, 14) dazu ein
Gegenstück (14) aufweist, das eine Gegenbasis (15) sowie
auf die Abstände, Lücken oder dergleichen (25) zwischen
den Basisfingern (12) abgestimmte Gegenfinger (20) hat, und
daß das feststehende Statorteil (9) und das zugehörige
Gegenstück (14) zum Ändern der Durchtritts-Querschnitte
axial relativ gegeneinander verschiebbar sind.
7. Homogenisiereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß bei ihr das Statorteil (9) gehäusefest
und das zugehörige Gegenstück (14) axial verschiebbar
angebracht sind.
8. Homogenisiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Verstelleinrichtung
für das axial verstellbare Rotorteil (27) bzw. dem
verdrehbaren Rotor (76) aufweist.
9. Homogenisiereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung einen in einer
Bohrung (50) einer Antriebswelle (3) für das Rotorteil
(27) bzw. den Rotor (76) dienenden Verstellbolzen
aufweist, der mit einem Verstellstift (60) eine
Axialverstellung des Rotorteils (27) oder, gegebenenfalls
in Verbindung mit einer Kulissenführung, eine
Verdrehbewegung eines Schaufelkranzes (77) relativ zu dem
benachbarten Schaufelkranz (78) bewirkt.
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