DE6901705U

DE6901705U - Vorrichtung zum aufbereiten, z.b. mischen und/oder homogenisieren von stoffen

Info

Publication number: DE6901705U
Application number: DE6901705U
Authority: DE
Original assignee: PFEIFFER VAKUUMTECHNIK
Current assignee: PFEIFFER VAKUUMTECHNIK
Priority date: 1969-01-17
Filing date: 1969-01-17
Publication date: 1969-06-04
Also published as: CH506320A; GB1300093A; FR2028559A1

Description

Vorrichtung zum Aufbereiten, z.B. Mischen und/oder Homogenisieren von Stoffen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbereiten, z.B. Mischen und/oder Homogenisieren von Stoffen, von denen mindestens die Hauptkomponente plastisch ist, mit einem Behälter, einem Mischorgan und einer Pumpe zum Austragen des fertig aufbereiteten Stoffes aus dem Behälter.

Vorrichtungen dieser Art werden auSer zum Mischen und Homogenisieren z.B. zur Herstellung von Emulsionen oder zum Anteigen von flüssigkeiten "bzw. Emulsionen mit Pulvern verwendet, also z.B. zur Herstellung von Spachtelmassen, Zahnpasta u«w.

Sei !bekannten Vorrichtungen für die genannten Zwecke werden rotierende Bühreinrichtungen verwendet, die in der Regel von ooen Ίϊλτ alt einer elektromotorisch angetriebenen Welle in den Benälter hineinragen. Rotierende Hischorga&e erfordern "bei unter Vakuum stehendem Behälter druckdichte ¥elle&du£chfulsu&gen. Bei V&kunmentgasung werden durch die rotierenden Misckorgane

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noch nicht aufeeplatzte Gasblasen häufig wieder in den zu entgasenden Stoff eingerührt, wodurch die Entgasungszeit verlängert wird. Ein elektromotorischer Antrieb erfordert in der Regel ein Untersetzungsgetriebe. Bei bestimmten Verwendungszwecken sind explosionsgeschützte Motoren erforderlich, wodurch öie Baukosten weiterhin erhöht werden.

Bekannt ist auch eine Abfüllanlage, bei der unterhalb eines Behälters eine Exzeater-Schneckenpumpe angeordnet ist, deren Schnecke aa unteren Ende der Welle eines Rührflügels sitzt. Die Welle ist mittels eines Elektromotors über ein regelbares Untersetzungsgetriebe angetrieben. Auch bei dieser Anlage bestehen die obengenannten Schwierigkeiten_$ die sich bei Verwendung rotierender Rührwerke ergeben.

lurch die Erfindung soll eine Torrichtung der eingangs genannten Gattung so ausgebildet werden, daß auf einen elektromotori-' ^; sehen Antrieb verzichtet werden kann und daß bessere Aufbereitungseffekte erzielt werden als mit den bekannten Vorrichtungen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daS im Behälter eine hin- und hergehend antreibbare Stange in senkrechter oder mindestens schräg abwärts geneigter £&ge angeordnet 1st, die eine mindestens während eines Seiles des Stangenhabes in den Stoff eintauchendes Kischorgan. in Jorm einer oder mehrerer von der Stange abstehender körper, wie «.3. Scheiben und an ihrem unteren Sude einen Pumpenkolben, -trägt, der in einem

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~f in den Benälter ragenden Piunpenzyiinder bewegbar ist und in

; seinem oberen Totpunkt mindestens eine Zulauf öffnung freigibt,

die den Behälterraum mit dem Inneren des Pumpenzylinders verbindet *

Bei einer so ausgebildeten Vorrichtung erfolgt die zur Aufbereitimg nötige Bü£ühwirb£lüug des Stoffes nieht durch Rührarse, .^ sondern durch ein auf- und abbewegbares Mischorgan, das eine

intensivere Durchmischung des Stoffes bewirkt als gleichförmig rotierende Arme. Stationäre Zustände in der Strömung können sich nicht ausbilden, wie dies bei rotierenden Rührwerken der Fall ist. Mit Hilfe des Pumpenkolbens läßt sich der homogeni-I sierte Stoff aus dem Behälter herausdrücken, und zwar auch dann»

wenn der Behälter unter Vakuum steht. Das Vakuum braucht also nicht aiigehoben zu werden, um den aufbereiteten und entgasten j Stoff aus dem Behälter zu entfernen. Damit wird auch vermieden,

; daß bereits entgaster Stoff durch den Zutritt von sV'nftungs-

; - gasen wieder Gase aufnimmt. Die hin.- und hergehende Bewegung

I läßt sich auf einfache Weise mit Hilfe eines doppeltwirkenden

1 Druckmittelzylinders bewirken, indem die hin- und hergehende

1 Stangq&it dem Kolben eines solchen Zylinders verbunden wird.

i Der Zylinder v^n-n pneumatisch oder hydraulisch betätigt werden.

I Ein solcher Antrieb ist außerordentlich robust und billig. Sr

% kann auch dort verwendet werden, wo Explosionsgefahr besteht.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Pumpenkolben über Siebhohrangen durchlässig, wobei eine Ruck-

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fuhrleittiLg vorgesehen ist, die den durch die Siebbohrungen austretenden Stoff in den Behalterraum oberhalb des Parapenziirüekführt. Die Rückführleitung Trarrn durch eine Bohrung, vorzugsweise eine zentrale Bohrung in der hin- und hergehenden Stange gebildet sein. Die Siefrbohrungen können sich in einer Siebplatte befinden, die die Stirnseite des Kolbens Mldit, Dir äUfittfceriittnde Stoff wird beim ttin- und Hergang dt* SiiÄgi tfct* dit Rtlckfl'hrleitung ujttgepuaßi, wenn er nicht au· dt* Behälter entnommen

TorteilhAfterweiee Mündet die Hi^kführloitung Über laindestens tin Übefdruckrentil in den Behälter. Tortellhafttnreiee sind die Jfcindttngen Ali Stieeti. ausgebildet, die vorzugeweiee Alt ei· tier imngential-ioaponente ausspritzen und gegen den Stoff spiegel gerichtet sind. Die ftuigential-Xomponente bewirkt eine Hrehuag der Stange durch die Straft! reaktion, was wiederum für die glelch&äfiige Terteilung tmd damit gleiciuaäSIge IXarchmischung für das Abspülen eventueller Rückstände von Vorteil ist.

Weitere Besonderheiten der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines AusführEngsbeispieles anhand der Zeichnung hervor. In der Zeichnung zeigen;

7ig. 1 einen scheaatischen senkrechten redialen Schnitt durch eine Xufbereitungsvorrichtung gemäß der Erfindung* wobei sich die hin- und hergehend beweg bare Stange auf dem Ibwsrtshub befindet,

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Pig, 2 einen entsprechenden Schnitt, wobei sich jedoch die Stange im oberen Sotpunkt befindet und

. 3 einen Schnürt nach linie IH-III in ?ig. 1.

Die Bsaptteile der Vorrichtung sind ein Behälter 1, e±r£- Stange 2, dit durch einen döpp*lti»irk*Äd«n DrucfciiiiiilttliAdtf' 3 lÜA-tlnd hergehtnd Äntrtibbir ist, tin ift tiattiin lad* d«r üiMgi 2 iniapenkolbeti 4» der in eint* felftitfftirllfcit* 5 b*· ist und ein flohiibenfOrmieee Itiichorfiji 6. Di* h*it dieter und *&ά»Τ9τ SeitiAdteile low!« ihr «•rdtn flachfolgend gehAUir

Der Behälter 1 hat einen lyllndriiSchen Oberteil 7, an den ttnten ein kegels-tumpfförmiger Teil 8 mnichlieflt, der seinerfielt« wieder in einen cylindrischen Seil 9 von *e£«&tlich kleinerem Durchmeeeer ale dem Durchmesser des lyliaäriechen Seiles 7 oberfl' geht. Der Behälter 1 ist oben durch einen Deckel 10 vakuumdicht abgeschlossen. Jm Deckel 10 befindet sich ein leicht abnehmbarer kleinerer Deckel 12, der die Füllöffnung verschließt· Ia der Nähe des oberen Endes des Behälters befindet sich ein Ansaugstutzen 11 für den An3chlu£ einer Vakuumpumpe. Der Behälter 1st über Konsolen 41, 42 abgestützt.

Die Stange 2 ist mit ihrem oberen Ende mit einem Kolben 13 verbunden, der im Zylinderteil 14 des doppeltwirkenden Zylinders 3 verschiebbar ist und gegen die abdichtet. Durch wechselweises Zuführen von Drückaittel, as.B.

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!Druckluft über die leitungen 15 und 16 kann der Eolben 13 und damit auch, die Stange 2 hin- und hergehend bewegt werden.

Der Kolben 4 besteht aus einem glockenförmigen Oberteil 17 •and einer an der Stirnseite angebrachten Siebplatte 18, in der Bohrungen 19 vorgesehen sind. Von dem durch die Siebplatte 10 ·*£··ο&1.····ζι·ΐι ftaua 20 geht ein· BoBrung 21 aus» m Öle Jonr*ng 21 Ainden (tergleiohe Jig. 3) Tier Jititungen 22a bis » la jeder diAiir tfiiungeü iflt ein Teniil 23 vorgeeehen. tiüÜtttH indln mii ttlüa 24, dl«, «ir, die Urauieiciit nach.

» 3 tilgt* ±* iingintialir Richtung w&ieen. Sie sind auitrd·« ti«ii nlcli abwarte gerichtet, wae an dem in Jig. 1 daffeetellten SpiahetrAhl erkennbar ist. Der Aufitndurchiieeyer del tolblns 4 ist kleiner als der Innendurclimeaeer de· Zylinder· 5, so dai zwischen dem rollenmantel und der Zylinder? tm^nwand ein Spalt vorhanden ist»

2a* untere Ende des Raumes Im Pompencylindec 5 Iflt durah. eine Siebplatte 25 abgeschlossen, in der Bohrungen 26 vorgesehen sind * Ia oberen Bereich des Zylinders 5 sind insgesamt vier Zu21u35f2nungen 27 angebracht, die den Innenraum des Pumpenzylinders 5 mit dem Innenraum des Behälters 1 verbinden.

Der Behälter 1 ist unten durch, einen Deckel 28 abgeschlossen, an dem sicn ein Anschlußstutzen 29 befindet, im AnschluBstutzen itrfe sie Ventil 50 asgebraeht.

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Das Mischorgan 6 ist als Scheibe ausgebildet, deren Durchmesser S kleiner ist als der Innendurchmesser des Behälters 7, so daß zwij sehen dem Außenrand der Scheibe und der Behälterinnenwand ein Spalt 34 von beträchtlicher Breite entsteht. Es können auch, mehrere übereinander angeordnete Scheiben verwendet werden.

Die «rfindungsgemäSe Torrichtung arbeitet wie folgt.

Bei Inbetriebnahme wird zuaächit der aufeubereitende Stoff 36 \ in den Behälter 1 eingefüllt, und zwar to viel davon, bit der

Behälter etwa halb gefüllt ist, nämlich bit tu* Stoffifcltgel 37.

■' Handelt et sich um einen auch zn entgasenden Stoff, wo wird der Behälter über den Ibtaugttutsen 11 an tint Ottiuttpulpe •en. Die Absaugung der aase ist durch die punktierten linien angedeutet*

Hun wird die Stange 2 durch abwechselndes Btaufttchlagan dtft tolbene 13 sit ifeacVlaft odei' Itoiclcöl hin- und hergehend bewegt. Bei dieser irt dee Antriebes werden überbeanepamehaagen der Bauteile vermieden, da der vorgesehene Druc3c die Antrielaskräfte entsprechend begrenzt. In Pig. 1 befindet sich djt Stange 2 auf dem Weg nach unten, was durch den Pfeil 39 angedeutet i»£. Me Scheibe 6 wird in den Stoff 36 eingedrückt, wodurch dieser die Scheibenkante um-■•teömt, was durch die Pfeile 40 angedeutet ist. Der unterhalb des Kolbens 4 befindliche Stoff wird nun in dem Pail, daß das Ventil 2Ö geschiosteii ist, durch die Srsssslbohrsa^a 19 nmä steigt in der Leitung 2t n&eb. obea. Van der leitung 21 aus

gelangt der hochgedrüclcte Stoff über die leitungen 22a "bis 22d und die Überdruckventile 23 zu den Düsen 24* Aus diesen Düsen wird der Stoff ausgespritzt. Beim Passieren der Überdruckventile wird die Masse homogenisiert. Durch den Rückstoßeffekt wird auf die Stange 2 ein Drehmoment ausgeübt, so daß sich diese in Drehung versetzt. Hierdurch werden an der Wand des Mischgefäßes haftende Füllstoffe abgespült. Sin feil des unterhalb des Kolbens 4 befindlichen Stoffes wird auch durch den Spalt 35 Zwischen Solben und Paspen-· zylinder 5 hindurchgequetscht und gelangt auf diese Weise in den Torrat oberhalb des Kolbens zurück.

Der obere Totpunkt ist in Pig. 2 dargestellt. Dort ist auch zu sehen, daß die Scheibe 6 aus dem Stoff 36 ausgetaucht ist. Ia oberen Totpunkt nimmt der Kolben 4 eine Stellung ein, die oberhalb der Zulaufbohrungen 27 liegt. Hierdurch kann durch Schwerkraftwirkung, die ebentuell durch einen oberhalb des Spiegels 37 befindlichen Überdruck verstärkt sein kann, Stoff 36 in den Zylinder einströmen. Beim Austauchen aus dem Stoff 36 hat die Scheibe 6 etwas von dem Stoff nach oben mitgenommen, wodurch, dessen Oberfläche stark vergrößert wird_s was für die Entgasung von Yorteil ist. Durch die gepunkteten Linien ist angedeutet, wie Gas ^ans dem Stoff abgezogen wird.

Durch aas Zusammenwirken des Mischorganes mit dem ?örderorgan 2*t eich die Aufbereitungsvorrichtung besonders zur Hersteliung diekflüasiger Baulsionen, zur Homogenisierung von gröberen Yoreaul 33jm*&, XQM Peinrerteilen von !Feststoffen in ilöseigkeiten. (z.B.

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in Anstrichen), zum Mischen und Homogenisieren von plaetJachen Hassen, "bei Anwendung von Valoium zxua Entgasen solcher Hassen bzw. zum Absaugen "bestimmter Stoffe aus Hassen der genannten Art, bei Anwendung von Wärme zum Eindicken durch Abdampfen be stimmter Stoffe aus den gemischten und homogenisierten Hassen, zuitt Anteigen von Flüssigkeiten, z.B. Emulsionen mit Pulver und plastischen Massen (z.B. Spachtelmassen, Zahnpasta usw.) In Verbindung mit weiteren Bauteilen eignet sich die Aufbereitungsvorrichtung zum Abfüllen der genannten Hedien nach der Aufbereitung in Gebinde oder Formen.

Claims

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- 10 Schutzansprüche;

1. Vorrichtung zum Aufbereiten, z.B. Mischen und/oder Homogenisieren von Stoffen, von denen mindestens die Hauptkomponente plastisch ist, mit einem Behälter, einem Misehorgan und einer Pompe turn laeträsen de· fertig Aufbereiteten Stoff·· au· dem Behälter, dadurch gekennzeichnet, deJ im Behälter (1) eine hin- und hergehend eatreibbare stange (2) in eenkrechter oder minderten· schräg abwarte geneigter üage angeordnet let, die ein linderten· während eine· teil·· de· Stangenhubee in den Stoff (36) eintauchende* Äiechorgan (6) in foiA *L&*± oder aehrerer von des Stange (2) aortenender per» «ie *.B* Scheiben und en ihren unteren Inde einen

(4) trägt, der in eine« In den Behälter (1) ragenden

(5) bewegbar ist und in «einen oberen fotpunkt «änderten· eine Zuläuföffnung (27) freigibt, die. den Behälterrauft Mit den Innen- raun de· Pumpenzylinder« (5) verbindet.

2. Vorrichtung nach Insprach 1, dadurch, gekennzeichnet, daS die hin- und hergehend antreibbare Stange (2) mit dem Xolben (13) eines doppeltwirkenden Druckmittelzylinders (3) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkalben (4) Über Siebbohrungen (19) durchlässig ist, die sich z.B. in einer Siefclatte/tfefindan und da» ein© Sückführleitung* z_;B= eine ^estrale Bohrung (2Λ) der Stange (2) vorgesehen ist, die den durch die Siebbohrungen (19) hindurchtretenden Stoff in den Behälterraum oberhalb des Pumpenkolbens (4) zurückführtο

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4· Vorrichtung nach, inspruch. 3, dadurch, gekennzeichnet, daß die Rückführleitung (21) über mindestens ein Überdruckventil (23) in den Behälter (1) mündet.

5. Vorrichtung nach, einem oder beiden der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet» das die ÄücltXüürleitung (21) oberhalb des 3toffapieg6le (37) in den Behälter (1) mündet.

6. Vorrichtung nach einem odej* mehreren der Ansprüche 3 "bis 5_t dadurch gekenneeiohnet» daß die MckfÜfcrleittt&g (21) Üt>ei DUaen (24) in den Behälter (1) mündet* die Yoreugeneiee mit einer 2!angentiAlkom$onente Aueepritten und gegen den Stoff spiegel (37) gerichtet sind.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkolben (4) toerührungalos im Pumpenzylinder (5) läuft.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß las Mischorgan (6) aus mindestens einer Scheibe besteht, deren äußerer Stand einen Abstand (34) von der Behälteriττηenwssnä hat.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnei;, daß die

als ÄLBCfiörgÄuL diemesd© Seheibe (6) ^.eöitt ist*

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10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5 und eventuell einem oder mehreren der übrigen vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stangenhub, die Anordnung des Mischorganes (6) und die Anordnung der Düsen (24) so aufeinander aligestimmt sind, daß sich das Mischorgan (6) während eines Stangenhubes teils im Stoff (36), teils außerhalb des Stoffes bewegt und die Düsen (24) mindestens zweitweise oberhalb des Stoffspiegeis (57) bleiben.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehende-n insprüche, dadurch gekennzeichnet» daß aa Ausstoßende des Pmnpenzylinders (5) Siebbohrungen (26) vorgesehen sind, die sich z.B. in einer Siebplatte (25) befinden.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) vakuumdicht ist und einen Anschlußstutzen (11) zu seiner Sraloiierung aufweist.