DE821200C

DE821200C - Ruehrvorrichtung

Info

Publication number: DE821200C
Application number: DEP935A
Authority: DE
Inventors: Hans Kotthoff
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-11-15

Description

Rührvorrichtung Die bekannten1 Rührvorrichtungen ergeben keine befriedigenden Ergebnisse, wenn es sich darum handelt, völlig homogene Mischungen auch dann zu erhalten, wenn in dem Mischgut feste Bestandteile, z. 13. Ilarzteilchen, Farbknötchen u. dgl., enthalten sind. Schwierigkeiten bereitete bisher auch die l Herstellung von Emulsionen aus Wasser und Fetten, die für die pharmazeutische Industrie von großer Bedeutung sind.
Man hat schon vorgeschlagen, zu diesem Zweck Rührkreisel anzuwenden, die aus einer an einer Kreisehvelle eingeschraubten Mittelscheibe bestehen, auf welcher kranzförmig oben und unten Schaufeln im Drehsinne entgegen der Drehrichtung gekrümmt fest angebracht sind und welche oben und unten durch je eine Ringfläche so abgedeckt werden, daß sie nach den Seiten strahlenförmig verlaufende Kanäle bilden. Die Kreisel können aber auch so ausgelildet sein, daß die Kanäle ohne Durchdringung sich kreuzen und von oben nach unten bzw. von unten nach oben verlaufen.
Durch Drehung dieser Kreisel entsteht in den Kanälen eine Schleuderwirkung, durch die das Rührgut von oben bzw. von unten angesaugt und seitlich ausgeschleudert wird. Es konnte jedoch festgestellt werden, daß die Kreisel in dieser Weise nur arbeiten, solange die Drehzahl des Kreisels größer ist als die durch den drehenden Kreisel verursachte Drehzahl des Mischgutes. Denn bei gleicher Drehzahl des Kreisels und des Mischgutes tritt das Mischgut nicht mehr in die Kanäle ein, so daß das Mischgut lediglich durch die zwischen dem Kreisel und dem Mischgut bestehende Reibung in einer drehenden Bewegung gehalten wird. Das Mischgut gleitet von dem Kreisel ab, so daß das gewünschte Zerschlagen des Mischgutes durch die Kanalwände, wodurch eine gute Mischung gewährleistet wird in Fortfall kommt.
Diese Nachteile werden durch die Rührvorrichtung vorliegender Erfindung überwunden, deren sie vom Stande der Technik unterscheidende Besonderheit darin zu sehen ist, daß sie im wesentlichen aus zwei konzentrisch angeordneten und übereinanderliegenden Scheiben besteht. Die obere ringförmige Scheibe ist feststehend, da auf ihrem Umfang Stangen angeordnet sind, die in einer Muffe enden, die auf ein Wellenlager aufgeschraubt ist. Die untere volle Scheibe ist auf eine Welle aufgeschraubt, die in dem genannten Wellenlager geführt ist. Auf den zueinander zugekehrten Flächen der Scheiben sind Elemente vorgesehen, die geeignet sind, das axial durch die Mitte der ringförmigen Scheibe angesaugte Mischgut auf seinem zwischen den Scheiben radial von innen nach außen gerichteten Weg zu verarbeiten, wodurch das Mischgut völlig zerschlagen, zerrieben oder emulgiert wird.
BeispielsweiseAusführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen Fig. I einen Längsschnitt durch die Achse einer Rührvorrichtung mit Scheiben, die mit Stiften bzw.
Nocken o. dgl. als Misch- und Emulgierelementen versehen sind; Fig. 2 einen Schnitt nach A-B der Fig. I; Fig. 3 einen Schnitt nach C-D nach Fig. I; Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Achse des unteren Teiles einer Rührvorrichtung mit einer Scheibe, die mit Schaufeln versehen ist; Fig. 5 einen Schnitt nach E-F der Fig. 4; Fig. 6 einen Längsschnitt durch die Achse des unteren Teiles einer Rührvorrichtung mit einer Scheibe, die doppelseitig mit Stiften 0. dgl. versehen ist; Fig. 7 einen Längschnitt durch die Achse des unteren Teiles einer Rührvorrichtung mit einer Scheibe, die doppelseitig mit Schaufeln versehen ist.
Die in der Zeichnung dargestellten Rührvorrichtungen bestehen im wesentlichen aus zwei Teilen, nämlich einem sich drehenden und einem feststehenden Teil.
Zum sich drehenden Teil der erfindungsgemäßen Rührvorichtung gehört die mit I bezeichnete Scheibenwelle, die in den beiden Lagerstümpfen 2 und 3 gelagert ist. Zwischen diesen Lagern ist das dem Antrieb dienende Keilriemenrad 4 angeordnet.
Das untere Ende der Scheibenwelle besitzt ein Linksgewinde 5, auf welches eine volle Scheibe 6 aufgeschraubt ist, die mit mehreren Reihen 7', 7", 7"' konzentrisch angeordneter, nach oben gerichteter Stifte bzw. Nocken 7 versehen ist.
Der feststehende Teil der Rührvorrichtung besteht hauptsächlich aus mehreren kreisförmig angeordneten Stangen 8, die in ihrem oberen Ende mit einer Muffe g und an ihrem unteren Ende mit einer ringförmigen Scheibe 10 verbunden sind, die in der Mitte eine kreisrunde Offnung hat. Die Muffe g hat einen Gewindeansatz II, der auf ein Linksgewinde I2 des Lagerstumpfes 3 aufgeschraubt ist. In ein Linksgewinde I3 der Scheibe Io ist eine Scheibe eingeschraubt, die in gleicher Weise wie die auf die Scheibenwelle I aufgeschraubte Scheibe 6 mehrere Reihen I5', 15", 5" konzentrisch angeordneter, jedoch nach unten gerichteter Stifte bzw. Nocken I5 hat. Der äußere Kranz 15", der Stifte bzw. Nocken liegt an der Außenkante der Scheibe 14. ÄVie aus der Zeichnung ersichtlich, sind die nach oben bzw. unten gerichteten Kränze 7', 7", 7"' hz". 15', In/', 15 ZU-einander versetzt, so daß sie zahnartig ineinander eingreifen, was aus Fig. 2 ersichtlich ist.
Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist gemäß den Fig. 4 und 5 auf die Scheibenwelle 1 eine volle Scheibe 16, die mit Schaufeln 17 versehen ist, und auf die ringförmige Scheibe 10 eine Scheibe 18 aufgeschraubt, um die Lücke zwischen der Scheibe lo und der Schaufelscheibe 16-17 möglichst weitgehend zu schließeii.
Ein großer Vorteil der erfindungsgemäßen Rührvorrichtung liegt darin, daß beliebige Töpfe oder Gefäße, in welche die Rührvorrichtung bis kurz vor dem Boden hineingelassen wird, zur Verwendung kommen können. Da die Rührvorrichtuug in jeder Höhenlage arbeitet, können auch elektrisch geheizte sowie eisgekühlte Behälter Verwendung finden.
Beim Rührvorgang der in Fig. 4 und 5 dargestellten Rührvorrichtung wird durch die Schaufelscheibe 16-17 eine Schleuderwirkung erzeugt, die das Mischgut durch die Öffnung der ringförmigen Scheiben 10-18 axial einsaugt und radial zwischen der Scheibe I8 und der Schauielscheibe 16-17 herausschleudert, wie es in der Zeichnung mit Pfeilen angedeutet ist. Auf diesem Wege tritt eine Zerschlagung des Mischgutes ein. I)a die Scheiben 10-18 stillstehen und durch die Stangen 8 eine Brechung des Mischgutes bewirkt wird, erfährt dieses auf dem Weg von der Öffnung der Scheiben Io-I8 bis zum Verlassen der Schaufelscheibe I6-17, beispielsweise bei einem Durchmesser von 120 mm und einer Drehzahl von I000 Umdrehungen je Minute, eine Geschwindigkeitserhöhung von einem kleinen Einströmwert bis zur Größe der am Umfang der Schaufelscheibe I6-I7 vorhandenen etwa 6 bis 8 m/sec erreichenden Umfangsgeschwindigkeit der letzteren. Eine Ioo O/oige Mischung wird dadurch gewährleistet.
Der Rührvorgang ist bei der in den Fig. I und 2 dargestellten Rührvorrichtung im wesentlichen derselbe. Das Mischgut wird durch die Öffnung der Scheiben I0-I4 angesaugt und von der Mitte radial zwischen den Stift- bzw. Nockenreihen 7 und 15 hindurch an die Wand des Rührgefäßes 19 geschleudert. Da nur die auf der Scheibe 6 angeordneten Stift- bzw. Nockenkränze 7 sich bewegen, die hierzu versetzten Stiftkränze bzw. Nockenkränze 15 auf der Scheibe 14 stillstehen, wird das Mischgut auf dem Wege durch die Stift- bzw. Nockenreihen stets geschlagen, zerrieben und zerdrückt. Berücksichtigt man, daß der Abstand der zueinander versetzten Stift- bzw. Nockenkränze sehr klein ist, z. B. nur I mm und weniger, leuchtet es ein, daß alle im Mischgut enthaltenen Teilchen unbedingt völlig zerschlagen und homogen als feinste zerriebene Teilchen im Mischgut verteilt werden.
Um eine noch schnellere Mischung zu erzielen, halten nach den Fig. 6 und 7 die Scheiben 6 bzw. I6 auf ihrer unteren Seite die gleiche Anordnung von Stiften oder Nocken 15 bzw. Schaufeln 17 wie auf ihrer oleren Seite. Um diese doppelseitig mit Stiften oder Nocken bzw. Schaufeln versehenen Scheiben 6 bzw. i6 sind auf Linksgewinde 13 der feststehenden Scheibe IO Töpfe 20 bzw. 21 geschraubt. Der Boden der Töpfe 20 und 21 hat die gleiche ringförmige Öffnung wie die Scheiben Io-IA bzw. 1S, und auf dem Boden des Topfes 20 sind ferner die gleichen Elemente, d. h. Stifte oder Nocken 7', 7" in derselben Anordnung wie auf der Scheibe 14 vorgesehen. Die Wandung des Topfes 20 wird von der äußersten Stiftreihe 7"' gebildet, so daß seitliche Öffnungen 22 entstehen, die auch im Topf 21 vorgesehen sind. Wie in den Fig. 6 und 7 1 mit Pfeilen angedeutet, wird infolge Ansaugens des Mischgutes vom Boden ein Absetzen des Mischgutes auf dem Boden verhindert und die nach unten bzw. oben gerichteten Strömungen des Mischgutes durchkreuzen sich.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Rührvorrichtung gegenüber den bekannten Rührmaschinen liegt neben der Verwendung beliebiger Töpfe, der schnellen Wirkungsweise sowie der bisher nicht erzielten feinsten Verteilung des Mischgutes darin, daß die Rührvorrichtung sehr schnell zu reinigen ist, und je nach Art des Mischgutes die Rührelemente schnell ausgewechselt werden können.
Nach Beendigung des Mischvorganges wird das Rührwerk aus dem Rührgefäß herausgehoben, und die Rührelemente können durch Rechtsdrehung der Gewindeteile leicht abgenommen und einzeln gereinigt und gespült werden. Bei bekannten Rührmaschinen dagegen müssen zur Reinigung die in das Rührgefäß eingebauten Teile auseinandergenommen werden, wobei aber doch noch sehr viele tote Ecken und Winkel bleiben, die für eine Reinigung schwer zugänglich sind und ein Verderben der folgenden Mischung nach sich ziehen würde. Solche Maschinen werden daher auch nur in der Regel für ein und dasselbe Mischgut verwandt, was die Verwendung von mehreren Maschinen solcher Art notwendigerweise zur Folge hat.
PATE h'TANSPRCHE: I. Rührvorrichtung bestehend aus zwei konzentrisch angeordneten, übereinanderliegenden Scheiben, von denen die obere ringförmige Scheibe (Io) feststehend ist und auf ihrem Umfang Stangen angeordnet sind, die in einer auf ein Wellenlager (3) aufgeschraubten Muffe (g) enden, während die untere volle auf die im Wellenlager (3) geführte Welle (I) aufgeschraubte Scheibe (6) sich dreht, wobei auf den einander zugekehrten Flächen der Scheiben (lo und 6) zum Zerschlagen, Zerreiben oder Emulgieren des Mischgutes Elemente vorgesehen sind.

Claims

2. Rührvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (6) mit mehreren konzentrisch angeordneten Reihen (7', 7", 7"') von Stiften oder Nocken versehen ist, die zahnartig in mehrere Reihen (15', 15", 15"') von Stiften oder Nocken greifen, die auf einer in die feststehende Scheibe (lo) eingeschraubten ringförmigen Scheibe (14) angeordnet sind.

3. Rührvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Scheibenwelle (I) eine mit Schaufeln (17) versehene Scheibe (16) und auf die ringförmige Scheibe (lo) eine ringförmige Scheibe (I8) aufgeschraubt ist.

4. Rührvorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Welle (1) aufgeschraubte Scheibe (6) auf beiden Seiten mit mehreren konzentrisch angeordneten Reihen (15', 15", 15"') von Stiften oder Nocken versehen ist, die zahnartig eingreifen in mehrere Reihen (7', 7", 7"') von Stiften oder Nocken, die auf einer auf die ringförmige Scheibe (Io) aufgeschraubten ringförmigen Scheibe (14) sowie auf dem ringförmigen Boden eines gleichfalls auf die Scheibe (Io) aufgeschraubten Topfes (20) vorgesehen sind, der seitliche Öffnungen (22) besitzt.

5. Rührvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des Topfes (20) von der äußeren Reihe (7"') der Stifte oder Nocken gebildet wird.

6. Rührvorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Welle (I) aufgeschraubte Scheibe (16) doppelseitig mit Schaufeln (17) versehen und auf die ringförmige Scheibe (Io) ein Topf (2I) mit einem ringförmigen Boden und seitlichen Öffnungen (22) geschraubt ist.

Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 448 255, 494 503, 496 392, 449 O9I, 450 390.