DE602005000098T2

DE602005000098T2 - Dynamische Durchfluss-Mischvorrichtung

Info

Publication number: DE602005000098T2
Application number: DE602005000098T
Authority: DE
Inventors: Jacques Boutet; Michel Vullin
Original assignee: PCM Pompes
Current assignee: PCM Pompes
Priority date: 2004-06-18
Filing date: 2005-05-31
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2025-06-01
Also published as: US20050286343A1; CN1714920A; DE602005000098D1; EP1609523B1; EP1609523A1; FR2871711B1; JP2006000849A; FR2871711A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein betrachtet das Gebiet der dynamischen Durchflussmischer, und genauer betrifft sie Verbesserungen an Vorrichtungen zum dynamischen Durchfluss-Mischen zum intensiven Vermischen eines aus mindestens zwei Ausgangsprodukten gebildeten Produktes, umfassend

– ein im Wesentlichen längliches und innen zylindrisches Drehgehäuse mit mindestens einem Einlass für das besagte zu mischende Produkt und mindestens einem Auslass für das intensiv vermischte Produkt,
– einen im Inneren des besagten Gehäuses und koaxial zu diesem angeordneten Rotor, und
– Mittel zum drehenden Antreiben des besagten Rotors.

Es sind verschiedene Bauarten von Mischvorrichtungen mit einfachem Rotor oder doppeltem Rotor (insbesondere gegenläufig) bekannt, die mit Schnecken ausgestattet sind, mit strahlenartigen oder anderen Flügeln, die teilweise in Zuordnung zu feststehenden Erhebungen stehen, die an der Innenwand des Gehäuses vorgesehen sind, und teilweise ohne solche Zuordnung sind.
Mit diesen bekannten Vorrichtungen kann man bestimmte Produkte wie Pasten oder Cremes oder Flüssigkeiten mischen, und zu diesem Zweck werden sie häufig auf dem Agrarnahrungsgebiet verwendet, aber sie ermöglichen es nicht, wirksam andere Produkte zu behandeln, beispielsweise solche mit Verklumpungs-Neigung – d. h. die eine Neigung zum Bilden von Klumpen haben – oder Produkte, die aus jeweils sehr unterschiedlichen Mengen von Ausgangsprodukten und/oder aus Ausgangsprodukten von jeweils sehr unterschiedlichen Viskositäten (beispielsweise Mischung eines Fliesenklebers und eines Farbstoffs).
Darüber hinaus weisen die Schneckenrotoren den Nachteil auf, dass ihre Herstellung aufwändig ist, und aus diesem Grund sind sie den Anwendungen vorbehalten, in denen Rotoren anderer Bauarten nicht zufrieden stellen können.
Die Flügelrotoren weisen ihrerseits den Nachteil auf, dass sie einen zu großen Durchlassquerschnitt bieten (Winkelsektoren zwischen über den Umfang aufeinander folgenden Flügeln). Außerdem können die Flügel, die häufig durch Schweißen auf der Zentralwelle des Rotors befestigt sind, sich als zerbrechlich erweisen, wenn Produkte mit sehr hoher Viskosität zu verarbeiten sind.
Eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 wird in dem Dokument JP-A-06099047 vorgestellt.
Die Erfindung hat die Aufgabe, den Nachteilen der derzeit bekannten Vorrichtungen abzuhelfen und eine verbesserte Vorrichtung zu schaffen, die den Anforderungen der Praxis in bestimmten Anwendungen, insbesondere hinsichtlich der Wirksamkeit und der Kosten, besser entspricht.
Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung eine Vorrichtung zum dynamischen Durchfluss-Mischen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vor, die in der Ausführung gemäß der Erfindung sich dadurch auszeichnet, dass
der Rotor eine Mehrzahl von koaxialen, aufeinander folgenden Scheiben trägt, wobei jede Scheibe eine Mehrzahl von Löchern aufweist,
das Gehäuse eine Mehrzahl von koaxialen aufeinander folgenden Scheiben trägt, wobei jede Scheibe eine zentrale Öffnung zum Durchführen des Rotors und eine Mehrzahl von Löchern umfasst,
wobei die Scheiben des Rotors und die Scheiben des Gehäuses axial jeweils abwechselnd aufeinander folgen und durch jeweilige Zwischenräume voneinander beabstandet sind.
Die Scheiben, ob fest oder drehbar, stehen im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse des Rotors, und haben praktische keine axiale Belastung zu tragen. Der so gebildeten Vorrichtung ist folglich eine sehr hohe Robustheit bei zugleich wirtschaftlicher Herstellbarkeit zu Eigen, da die gebohrten Scheiben in Serie mit gebräuchlichen Bearbeitungsmitteln produziert werden können.
Darüber hinaus kann der Antrieb des Rotors durch Antriebsmittel, insbesondere elektromotorisch, bewirkt werden, die ohne weiteres und daher zu geringen Kosten verfügbar sind.
Im Laufe der Umdrehung des Rotors wird das Produkt dazu gebracht, sich über eine große Anzahl von Passagen aufzuteilen, die sich ständig ändern und die durch die Löcher der aufeinander folgenden Scheiben und die dazwischen liegenden Zwischenräume verlaufen, sowie durch die funktional bedingten Freiräume, die zwischen dem Außenumfang der drehbaren Scheiben und der Wand des Gehäuses oder zwischen dem Innenumfang der festen Scheiben und der Welle des Rotors gebildet sind. Diese Vielzahl an ständig variierenden Passagen führt zu einer sehr gründlichen Verknetung der Ausgangsprodukte und zu einer Reduzierung, wenn nicht sogar zum Verschwinden, von eventuellen Klumpen und erzeugt somit ein Produkt von vollständig homogener Zusammensetzung, sowohl was die Feinheit seiner Struktur als auch was die Qualität der Vermischung der Ausgangsprodukte angeht.
Eine erfindungsgemäße Mischvorrichtung weist eine sehr große Anzahl von strukturellen Parametern auf, und die Einstellung eines oder mehrerer von diesen ermöglicht eine Anpassung an sehr unterschiedliche Mischbedingungen und/oder Produkte.
So kann man vorteilhaft vorsehen, dass Löcher auf Kreisen in der Nähe des Umfangs wenigstens bestimmter Scheiben des Rotors und/oder bestimmter Scheiben des Gehäuses verteilt sind. Aber es ist auch möglich, so vorzugehen, dass Löcher, insbesondere kreisförmig verteilt, mit Abstand vom Umfang wenigstens bestimmter Scheiben des Rotors und/oder bestimmter Scheiben des Gehäuses verteilt sind. Diese beiden Anordnungen können selbstverständlich miteinander kombiniert werden, wobei die betroffenen Scheiben dann mit umfangsseitigen und mit zentralen Löchern versehen werden.
Es ist auch möglich vorzusehen, dass Löcher wenigstens bestimmter Scheiben des Rotors und/oder Löcher wenigstens bestimmter Scheiben des Gehäuses eine runde Form haben, um Produkte zu behandeln, die geringe Korngrößen haben, oder flüssig sind, oder auch eine nicht-runde Form haben (insbesondere eckig, wie dreieckig), um Produkte mit größerer Körnung oder klumpige Produkte zu behandeln. Natürlich können Löcher unterschiedlicher Formen bei Bedarf in ein und derselben Scheibe vorgesehen werden.
In gleicher Weise kann man vorsehen, dass Löcher wenigstens bestimmter benachbarter Scheiben jeweils des Rotors und des Gehäuses auf jeweils im Wesentlichen identischen Umfängen zentriert sind; anders ausgedrückt, dass diese Löcher im Wesentlichen aneinander vorbei geführt werden; oder auch dass sie auf jeweils im Wesentlichen verschiedenen Umkreisen zentriert sind, wenn man den Durchfluss der Stränge des zu vermischenden Produkts stärker beeinträchtigen will.
Man kann auch vorsehen, dass die Löcher wenigstens bestimmter benachbarter Scheiben jeweils des Rotors und des Gehäuses in identischen Anzahlen vorhanden sind, zumindest auf einem axialen Abschnitt, wenn nicht sogar auf der gesamten Länge, oder auch im Gegenteil, dass die einander gegenüber liegenden Löcher wenigstens bestimmter benachbarter Scheiben jeweils des Rotors und des Gehäuses zumindest auf einem axialen Abschnitt, wenn nicht sogar auf der gesamten Länge, in unterschiedlichen Anzahlen vorhanden sind. Selbstverständlich können diese beiden Maßnahmen auf aufeinander folgenden Abschnitten kombiniert werden.
Man kann auch vorsehen, dass die Zwischenräume zwischen den aufeinander folgenden, abwechselnd zum Rotor und zum Gehäuse gehörenden Scheiben wenigstens auf einem axialen Abschnitt gleich sind. Jedoch kann man auch, wenn sich dies zur Berücksichtigung von möglichen Veränderungen der Viskosität des Produkts zwischen den Einlass und dem Auslass in dem Maße, wie sich das Produkt homogenisiert, als nützlich herausstellt, vorsehen, dass die Zwischenräume zwischen den aufeinander folgenden, abwechselnd zum Rotor und zum Gehäuse gehörenden Scheiben sich in axialer Richtung unterscheiden, wobei diese Unterscheidung auf aufeinander folgenden axialen Abschnitten getroffen werden kann. Insbesondere kann man vorsehen, dass die Zwischenräume zwischen den aufeinander folgenden, abwechselnd zum Rotor und zum Gehäuse gehörenden Scheiben sich wenigstens auf einem axialen Abschnitt progressiv ändern; insbesondere ist es möglich vorzusehen, dass die Zwischenräume in der Nähe des Auslasses kleiner als in der Nähe des Einlasses sind, wenn die Viskosität des vermischten Produkts abnimmt oder größer sind, wenn die Viskosität des vermischten Produkts zunimmt.
Man kann auch so vorgehen, dass die Löcher wenigstens bestimmter benachbarter, abwechselnd zum Rotor und zum Gehäuse gehörender Scheiben wenigstens auf ei nem axialen Abschnitt im Wesentlichen identische Querschnitte haben. Jedoch kann man bei Bedarf vorsehen, dass die Löcher wenigstens bestimmter benachbarter, abwechselnd zum Rotor und zum Gehäuse gehörender Scheiben auf wenigstens einem axialen Abschnitt im Wesentlichen nicht identische Querschnitte haben. Insbesondere können die Querschnitte in der Nähe des Auslasses wesentlich kleiner sein als in der Nähe des Zuflusses, wenn die Viskosität des vermischten Produkts abnimmt, oder größer sein, wenn die Viskosität des vermischten Produkts zunimmt.
Schließlich bildet die Umlaufgeschwindigkeit des Rotors selbstverständlich einen wichtigen Einstellparameter für die Arbeitsbedingungen der Vorrichtung, um ein gewünschtes Ergebnis zu erhalten.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst das Gehäuse einen einzigen Einlass, der insbesondere koaxial an einem seiner Enden angeordnet ist, zum Zuführen eines Materialflusses, der aus der Vereinigung mindestens zweier Ausgangsprodukte gebildet ist, was bedeutet, dass die Vereinigung der Ausgangsprodukte vor der erfindungsgemäßen Vorrichtung stattgefunden hat, beispielsweise in Form eines T-Stücks (Grobmischung), das stromauf des Einlasses liegt.
Doch kann man, wenn es sich als notwendig oder technisch möglich erweist, vorsehen, dass das Gehäuse mindestens zwei Einlässe zum Zuführen der jeweiligen zu vermischenden Ausgangsprodukte umfasst, was es ermöglicht, den stromauf gelegenen ersten Mischer wegfallen zu lassen, wobei die Einlässe parallel zur Achse an einem Ende des Gehäuses liegen können, oder auch zumindest bestimmte Einlässe beispielsweise seitlich angeordnet sein können, um abgestufte Mischungen mehrerer Produkte zu ermöglichen.
Selbstverständlich können die hiervor aufgeführten Maßnahmen, wenn es sich wenigstens für bestimmte Anwendungen als nützlich erweisen muss, miteinander kombiniert werden, um zu einem gewünschten Ergebnis zu gelangen. Außerdem wird man verstehen, dass jede Maßnahme auf der gesamten Länge des Rotors angewendet werden kann, oder auch nur auf einem axialen Abschnitt des Rotors, wobei aufeinander folgende Abschnitte des Rotors unterschiedlich ausgestattet werden können.
Die Erfindung wird besser verständlich beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung von bestimmten, bevorzugten Ausführungsformen, die ausschließlich als Beispiele ohne jegliche Einschränkung angegeben werden. In dieser Beschreibung wird Bezug genommen auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 eine sehr schematische Ansicht von oben und im Querschnitt einer gemäß der Erfindung ausgeführten Vorrichtung ist,
2 eine geringfügig vergrößerte Frontalansicht der Vorrichtung nach 1 ist, die die Ausbildung einer Scheibe des Rotors zeigt, und teilweise durch deren Löcher sichtbar, die Ausbildung einer Scheibe des Gehäuses;
3 bis 6 schematische Ansichten sind, die unter den gleichen Gegebenheiten wie in 2 mehrere Varianten von Ausbildungen der Scheiben zeigen;
7 und 8 sehr schematische Ansichten von oben und im Querschnitt von Ausführungsvarianten der in 1 gezeigten Vorrichtung sind; und
9 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht eines konkreten Ausführungsbeispiels einer vollständigen Mischvorrichtung gemäß der Erfindung ist.
Unter Bezug zunächst auf 1 umfasst eine dynamische Durchfluss-Mischvorrichtung gemäß der Erfindung, insgesamt mit 1 bezeichnet und dazu vorgesehen, mindestens zwei Ausgangsprodukte innig miteinander zu vermischen, ein im Wesentlichen längliches und innen zylindrisches Rotationsgehäuse 2 mit mindestens einem Einlass 3 (hier axial an einem Ende des Gehäuses angeordnet) für das besagte zu mischende Produkt, und mindestens einen Auslass 4 (hier seitlich angeordnet) zum Abführen des innig vermischten Produkts.
Die Vorrichtung 1 umfasst auch einen Rotor 5, der sich im Inneren des Gehäuses 2 und koaxial zu diesem erstreckt, und Drehantriebsmittel (in 1 nicht dargestellt) sind zum drehenden Antreiben (Pfeil 6) des Rotors 5 vorgesehen.
Der Rotor 5 trägt eine Mehrzahl von koaxialen und aufeinander folgenden Scheiben 7, wobei jede Scheibe 7 eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 8 aufweist, und zwischen dem Außenrand jeder Scheibe 7 und der Wand des Gehäuses 2 ein Freiraum 9 gebildet ist.
Das Gehäuse 2 trägt innen eine Mehrzahl von koaxialen, aufeinander folgenden Scheiben 10, wobei jede Scheibe 10 eine zentrale Öffnung 11 zum Durchführen der Welle 12 des Rotors 5 und eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 13 trägt, und ein Freiraum zwischen dem Innenrand jeder Scheibe 10 und der Welle 12 des Rotors gebildet ist.
Die Scheiben 7 des Rotors 5 und die Scheiben 10 des Gehäuses 2 wechseln sich in axialer Richtung und jeweils mit gegenseitigen Abständen d ab. Die Scheiben können durch Abstandhalter auf Abstand gehalten werden, und die Stapel werden durch geeignete Blockiermittel fixiert (nicht gezeigte Riegelstangen für die Scheiben des Gehäuses sowie Axialschraube und Schulter für die Rotorwelle).
Die Rotation der Löcher 8 der Scheiben des Rotors bezüglich der feststehenden Löcher der Scheiben des Gehäuses definiert für das Produkt eine Vielzahl von Passagen für den Durchfluss, die ständig veränderlich sind und ein gründliches Durchkneten des Produkts begünstigen, und führt so zu einer wirksamen Mischung der Ausgangsprodukte unter Erhalt einer feinen Korngröße (Abbau von Klumpen).
Die soeben erörterte erfindungsgemäße Vorrichtung kann in einer sehr großen Anzahl von Ausführungsvarianten abgewandelt werden, da zahlreiche Parameter in dieser Struktur angepasst werden können.
So ist es, wie in dem Beispiel der 1 und 2 (wobei letztere eine Frontalansicht einer drehbaren (Rotor-)Scheibe und durch deren Löcher hindurch eine Gehäusescheibe zeigt) dargestellt, vorgesehen, dass alle Löcher 8, 13 jeweils aller Scheiben 7, 10 des Rotors 5 und des Gehäuses 2 auf Kreisen in der Nähe des Umfangs der Scheiben verteilt angeordnet sind. Aber es ist auf jeden Fall möglich, dass die Löcher auf Kreisen entfernt vom Umfang der Scheiben angeordnet sind, wie in 3 dargestellt. Man kann auch vorsehen, diese beiden Anordnungen miteinander derart zu kombinieren, dass zugleich Löcher auf Kreisen umfangsseitig und zur Mitte hin verteilt sind, so wie in 4 dargestellt.
Als Variante hierzu kann auch vorgesehen werden, dass die Löcher nicht auf Kreisen, sondern zufällig angeordnet werden.
Außerdem sind die in den 1 bis 5 gezeigten Löcher von runder Form, aber es ist absolut möglich, dass sie andere Formen haben. Speziell kann man vieleckige Löcher, insbesondere dreieckige, vorsehen. In 5A ist als Beispiel eine feste Scheibe 10 dargestellt, die mit dreieckigen Löchern 13 (von denen nur ein einziges gezeichnet ist) mit zur Mitte gerichteter Spitze versehen ist, während eine drehbare Scheibe 7 (von der nur ein Bruchstück gezeichnet ist) mit runden Löchern 8 versehen ist. In 5B ist als weiteres Beispiel eine feststehende Scheibe 10 gezeigt, die mit dreieckigen Löchern 13 mit nach außen gerichteter Spitze versehen ist, und eine drehbare Scheibe 7 (von der nur ein Bruchstück gezeichnet ist) mit runden Löchern. In beiden Fällen sind die runden und dreieckigen Löcher so bemessen, dass in ausgefluchteter Stellung jedes runde Loch sich in das betrachtete dreieckige Loch einschreiben lässt.
In den in 1 bis 4 und 6 gezeigten Beispielen sind die Löcher 8 der drehbaren Scheiben 7 und die Löcher 13 der Scheiben 10 des Gehäuses 2 auf im Wesentlichen identischen Umfängen angeordnet, derart, dass sie in bestimmten Relativ-Winkelstellungen des Rotors und des Gehäuses wiederholt übereinander zu liegen kommen. Jedoch ist eine solche Ausführung nicht zwingend, und man kann vorsehen, dass die Löcher der drehbaren Scheiben und die Löcher der Scheiben des Gehäuses auf unterschiedlichen Umfängen derart angeordnet sind, dass sie nie in Flucht miteinander zu liegen kommen, wie in 6 gezeigt (wo nur ein Bruchteil der drehbaren Scheibe 7 gezeigt ist), oder dass sie immer wieder nur in teilweiser Überdeckung stehen.
Auch wurde in den 1 bis 6 angenommen, dass die drehbaren Scheiben und die Scheiben des Gehäuses dieselbe Anzahl von Löchern besitzen. Jedoch kann vorgesehen werden, dass die Anzahl der Löcher der drehbaren Scheiben unterschiedlich von der Anzahl der Löcher der Scheiben des Gehäuses ist, derart, dass auch dort allenfalls Teil-Überdeckungen zwischen drehbaren Löchern und Gehäuselöchern auftreten können.
Ein anderer wichtiger Parameter der Arbeitsweise der Vorrichtung liegt in den Abständen zwischen aufeinander folgenden Scheiben 7, 10. In dem in 1 dargestellten Beispiel liegen alle aufeinander folgenden Scheiben 7, 10 voneinander um gleiche Zwischenräume d entfernt. Jedoch ist es möglich, Zwischenräume zu bilden, die sich voneinander unterscheiden, und beispielsweise größere Zwischenräu me auf der Einlassseite und kleinere Zwischenräume auf der Auslassseite, um eine Reduzierung der Viskosität des von dem Mischer homogenisierten Produkts zu berücksichtigen, oder auch umgekehrt, wie in 7 dargestellt, wenn die innige Vermischung der Ausgangsprodukte zu einer Zunahme der Viskosität des Endprodukts führt. Eine einfache Anwendungsform dieser Anordnung besteht darin, wie in 7 gezeigt, den Rotor mit mehreren aufeinander folgenden Abschnitten T₁, T₂, T₃ auszuführen (beispielsweise 2 oder 3 Abschnitte), in denen die Zwischenräume unterschiedliche Größen d₁, d₂, d₃ haben (beispielsweise zunehmend in 7). Eine andere (nicht dargestellte) Lösung kann darin bestehen, auf der gesamten Länge des Rotors oder auf einem zum Auslass hin gelegenen Teil derselben Zwischenräume mit kontinuierlich veränderlichen Werten vorzusehen. Anders ausgedrückt, hätte jeder Zwischenraum einer Position i einen Wert d_i, der um eine Größe ε bezüglich des Wertes d_i-1 des davor liegenden Zwischenraums verändert wäre (insbesondere reduziert oder erhöht um die Größe ε, nämlich d_i = d_i-1 ± ε). Die Größe ε könnte ihrerseits eine konstante Größe sein, oder selbst eine in Abhängigkeit vom Index i veränderliche Größe, oder auch ein gewisser Prozentsatz eines Ausgangswertes oder des Wertes des vorangehenden Zwischenraums.
In den in 1 bis 7 dargestellten Beispielen haben die einander gegenüberliegenden Löcher 8, 13 der benachbarten, jeweils dem Rotor 5 und dem Gehäuse 2 zugehörigen Scheiben 7, 10 im Wesentlichen identische Querschnitte zumindest über einen axialen Abschnitt des Rotors hin. Beispielsweise haben die rund geformten Löcher 8, 13 auf der gesamten Länge des Rotors im Wesentlichen denselben Durchmesser. Jedoch ist diese Ausbildung nicht zwingend, und es ist möglich, Löcher 8, 13 mit jeweils unterschiedlichen Querschnitten auf mehreren axialen Abschnitten vorzusehen, wie in 8 gezeigt (hier ist diese Anordnung identischen Abständen zwischen den aufeinander folgenden Scheiben zugeordnet), oder Löcher mit ständig zumindest über einen axialen Abschnitt hin variierenden Querschnitten. In 8 haben die rund geformten Löcher 8, 13 unterschiedliche Durchmesser ∅₁, ∅₂, ∅₃, die hier auf jeweiligen axialen Abschnitten T₁, T₂, T₃ des Rotors von abnehmender Größe sind, für eine Mischung mit abnehmender Viskosität (diese Durchmesser können zunehmen in dem Fall einer Mischung mit zunehmender Viskosität).
Wohlgemerkt können alle denkbaren Varianten der vorerwähnten Ausführungen miteinander kombiniert werden, wenn sie technisch miteinander verträglich sind. Außerdem können alle oder Teile der denkbaren Varianten, wie schon oben vorgeschlagen wurde, über die gesamte Länge des Rotors oder nur auf einem Abschnitt dessen angewendet werden.
Wohlgemerkt bildet die Umlaufgeschwindigkeit des Rotors einen wichtigen Parameter zum Regeln der Arbeitsbedingungen der Vorrichtung, die für einen gegebenen Anwendungsfall benötigt werden. Auch die Anpassung der Freiräume zwischen den Scheiben und jeweils dem Gehäuse und dem Rotor ermöglicht es, Einfluss auf den Fluss des Produkts durch den Mischer zu nehmen.
In 9 ist als Beispiel eine Mischvorrichtung gemäß der Erfindung illustriert, die in ihrer Gesamtheit gezeigt ist (hier sind zum Bezeichnen gleicher Bauteile dieselben Bezugszahlen wie in 1 und 2 verwendet). Es wird angenommen, dass der Mischer analog zu dem aus 1 ausgeführt ist, mit einer Wechselanordnung von Scheiben 7, 10, die durch gleich bleibende Zwischenräume voneinander getrennt sind, und die mit runden Löchern wie in 2 gezeigt versehen sind.
Stromauf der Mischvorrichtung befindet sich ein nicht gezeigter Vormischer (beispielsweise ein Mischer in T-Form), der zwei Ausgangsprodukte zugeführt bekommt und grob mischt, und unter Einwirkung von Pumpmitteln wird das sich ergebende, innig zu mischende Produkt dem Einlass 3 zugeführt, der in dem illustrierten Beispiel ein koaxial zum Rotor angeordneter Axialeinlass ist. Das Gehäuse 2 ist fest mit einem Gestell 14 verbunden, das seinerseits auf einer Montagebasis 15 befestigt ist. Die Welle 12 des Rotors 5 ist drehfest mit der Ausgangswelle 16 eines an dem Gestell 14 befestigten Untersetzungsgetriebes 17 verbunden (oder das Gestell bildet einen integralen Teil des Gehäuses), und das Untersetzungsgetriebe 17 ist selbst mit der Ausgangswelle eines elektrischen Antriebsmotors 18 gekuppelt. Eine so ausgeführte dynamische Durchfluss-Mischvorrichtung bedient sich solcher Materialien, die derzeit kommerziell erhältlich sind, und kann mit relativ geringen Kosten ausgeführt werden. Ihre Leistungen sind exzellent, und es ist möglich, sie sehr einfach an sehr unterschiedliche Produkte anzupassen, indem in spezieller Weise alle oder ein Teil der Parameter eingestellt werden, von denen bestimmte hier vorstehend erörtert wurden, so wie die Länge des Rotors (und damit die Anzahl der Scheiben, wobei die Scheiben sowohl auf dem Rotor als auch im Gehäuse unter Zwischenschaltung von ringförmigen Abstandhaltern montiert sind, wie es in den 1, 7 und 8 erkennbar ist), und die Drehzahl des Rotors 5.
Es sei betont, dass das Gehäuse einen einzigen Einlass haben kann, z. B. axial wie in 9 gezeigt, um die Ausgangsprodukte gleichzeitig aufzunehmen. Es ist aber auch denkbar, mehrere Einlässe vorzusehen, insbesondere einen oder mehrere Einlässe an einem Ende des Gehäuses und einen oder mehrere andere seitlich am Gehäuse angeordnete Einlässe. Es wird dann möglich, eine abgestufte Mischung von mehreren Ausgangsprodukten durchzuführen; beispielsweise werden zwei Produkte zusammen oder getrennt an einem Ende des Gehäuses eingeführt und auf einem ersten Abschnitt des Gehäuses vermischt, sodann wird ein drittes Produkt seitlich zugeführt und wird in einem zweiten Abschnitt des Gehäuses mit den vorher eingeführten Produkten vermischt, etc.

Claims

Vorrichtung zum dynamischen Durchfluss-Mischen zum intensiven Vermischen eines aus mindestens zwei Ausgangsprodukten gebildeten Produktes, die umfasst – ein im Wesentlichen längliches und innen zylindrisches Drehgehäuse (2) mit mindestens einem Einlass (3) für das besagte zu mischende Produkt und mindestens einem Auslass (4) für das intensiv vermischte Produkt, – einen im Inneren des besagten Gehäuses (2) und koaxial zu diesem angeordneten Rotor (5), und – Mittel zum drehenden Antreiben des besagten Rotors (5), wobei der Rotor eine Mehrzahl von koaxialen, aufeinander folgenden Scheiben (7) trägt, wobei jede Scheibe (7) eine Mehrzahl von Löchern (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) eine Mehrzahl von koaxialen aufeinander folgenden Scheiben (10) trägt, wobei jede Scheibe (10) eine zentrale Öffnung (11) zum Durchführen des Rotors (5) und eine Mehrzahl von Löchern (13) umfasst, wobei die Scheiben (7) des Rotors (5) und die Scheiben (10) des Gehäuses (2) axial jeweils abwechselnd aufeinander folgen und durch jeweilige Zwischenräume (d) voneinander beabstandet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Löcher (8, 13) auf Kreisen in der Nähe des Umfangs wenigstens bestimmter Scheiben (7) des Rotors (5) und/oder bestimmter Scheiben (10) des Gehäuses (2) verteilt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Löcher (8, 13) auf Kreisen außerhalb des Umfangs wenigstens bestimmter Scheiben (7) des Rotors (5) und/oder bestimmter Scheiben (10) des Gehäuses (2) verteilt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Löcher (8) wenigstens bestimmter Scheiben (7) des Rotors (5) und/oder Löcher (13) wenigstens bestimmter Scheiben (10) des Gehäuses (2) eine runde Form haben.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Löcher (8) wenigstens bestimmter Scheiben (7) des Rotors (5) und/oder Löcher (13) wenigstens bestimmter Scheiben (10) des Gehäuses (2) eine nicht-runde Form haben.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Löcher (8, 13) wenigstens bestimmter benachbarter Scheiben (7, 10) jeweils des Rotors (5) und des Gehäuses (2) auf jeweils im Wesentlichen identischen Umkreisen zentriert sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Löcher (8, 13) wenigstens bestimmter benachbarter Scheiben (7, 10) jeweils des Rotors (5) und des Gehäuses (2) auf jeweils im Wesentlichen verschiedenen Umkreisen zentriert sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (8, 13) wenigstens bestimmter benachbarter Scheiben (7, 10) jeweils des Rotors (5) und des Gehäuses (2) in identischen Anzahlen vorhanden sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die einander gegenüber liegenden Löcher wenigstens bestimmter benachbarter Scheiben jeweils des Rotors und des Gehäuses in unterschiedlichen Anzahlen vorhanden sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenräume (d) zwischen den aufeinander folgenden, abwech selnd zum Rotor (5) und zum Gehäuse (2) gehörenden Scheiben (7, 10) wenigstens auf einem axialen Abschnitt gleich sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenräume (d₁, d₂, d₃) zwischen den aufeinander folgenden, abwechselnd zum Rotor (5) und zum Gehäuse (2) gehörenden Scheiben (7, 10) sich wenigstens auf zwei axialen Abschnitten (T₁, T₂, T₃) unterscheiden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenräume (d) zwischen den aufeinander folgenden, abwechselnd zum Rotor (5) und zum Gehäuse (2) gehörenden Scheiben (7, 10) sich wenigstens auf einem axialen Abschnitt progressiv ändern.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (8, 13) wenigstens bestimmter benachbarter, abwechselnd zum Rotor (5) und zum Gehäuse (2) gehörender Scheiben (7, 10) wenigstens auf einem axialen Abschnitt im Wesentlichen identische Querschnitte haben.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (8, 13) wenigstens bestimmter benachbarter, abwechselnd zum Rotor (5) und zum Gehäuse (2) gehörender Scheiben (7, 10) auf wenigstens einem axialen Abschnitt im Wesentlichen nicht identische Querschnitte haben.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) einen einzigen Einlass (3) zum Zuführen eines aus der Zusammenführung mindestens zweier Ausgangsprodukte gebildeten Zuflusses umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) mindestens zwei Einlässe zum Zuführen der jeweiligen zu vermischenden Ausgangsprodukte umfasst.