EP0188737A2

EP0188737A2 - Apparatus for the preparation of colloids from fluids

Info

Publication number: EP0188737A2
Application number: EP85115934A
Authority: EP
Inventors: Wilhelm Röben
Original assignee: Roben Kolloid Entwicklung & Co KG GmbH
Current assignee: Roben Kolloid Entwicklung & Co KG GmbH
Priority date: 1985-01-23
Filing date: 1985-12-13
Publication date: 1986-07-30
Also published as: DE3502153A1; JPS61174931A; US4648719A; EP0188737A3; CN86100262A

Abstract

Dieser Kolloidator, mit einem Aufnahmebehälter, der im Kopfbereich zur Einführung des Gutes geeignet ausgebildet ist, weist einen im Bodenbereich des Aufnahmebehälters drehbar angeordneten Rotor als Einwirkungsvorrichtung auf. Um einen Kolloidator zu schaffen, der für Reinigung und Reparatur sowie zum Ein- und Ausbringen des Gutes einen gut zugänglichen Aufnahmebehälterinnenraum aufweist und der ein geringes Gewicht sowie einen geringen Raumbedarf hat, ist der Kolloidator so ausgebildet, daß die Antriebswelle des Rotors durch den Boden des Aufnahmebehälters in seinem Kopfbereich mit einer durch einen Verschlußdeckel verschließbaren Öffnung versehen ist, und daß der Kolloidator wahlweise in eine Betriebsstellung, bei der die Öffnung obenliegt, oder in eine Entleerstellung, bei der die Öffnung untenliegt, führbar ist.This colloidator, with a receptacle, which is suitably designed in the head area for the introduction of the material, has a rotor which is rotatably arranged in the bottom area of the receptacle as an action device. In order to create a colloidator that has an easily accessible receptacle interior for cleaning and repair as well as for loading and unloading the goods and that has a low weight and a small space requirement, the colloidator is designed so that the drive shaft of the rotor passes through the bottom of the Receiving container is provided in its head region with an opening which can be closed by a closure lid, and that the colloidator can be guided optionally into an operating position in which the opening is at the top or in an emptying position in which the opening is at the bottom.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kolloidator zum Kolloidieren von fließfähigen Materialien, mit einem Aufnahmebehälter, der im Kopfbereich zur Einführung der Materialien geeignet ausgebildet ist und mit einem im Bodenbe--eich des Aufnahmebehälters drehbar angeordneten Rotor als Einwirkungsvorrichtung.The invention relates to a colloidator for colloiding flowable materials, with a receptacle, which is designed in the head area for the introduction of the materials and with a rotor rotatably arranged in the bottom area of the receptacle as an action device.

Eine Vorrichtung zum Herstellen hochwertiger Feststoff-Flüssigkeits-Gemische ist aus der DE-OS 33 06 071 bekannt. Ein zylindrischer Aufnahmebehälter ist mit einem motorisch antreibbaren Flügelrotor versehen. Die Antriebseinheit ist über dem Aufnahmebehälter angeordnet. Die Antriebswelle ist durch eine obere Abschlußwand in das Innere des Behälters geführt. Am unteren freien Ende der Antriebswelle sind diametral gegenüberliegende Rotorblätter angeordnet. Im Bodenbereich des Aufnahmebehälters ist eine Entnahmeöffnung vorgesehen, die mittels eines Schiebers verschließbar ist. Über ein daran angeschlossenes Leitungssystem ist entweder ein Rücktransport eines noch nicht kolloidalen Gemisches in den Aufnahmebehälter, oder die Entnahme des fertigen Gemisches möglich. Bei der hier beschriebenen koaxialen Anordnung der Antriebseinheit über dem Aufnahmebehälter ist das Behälterinnere nicht frei zugänglich. Dadurch wird die Behälterreinigung erschwert und bei Reparaturen am Rotor, der Antriebswelle oder am Behälterinnenraum ist eine aufwendige Demontage notwendig. Weiterhin nimmt die Antriebseinheit am Kopf des Aufnahmebehälters viel Platz ein, so daß zum Einführen von Material in den Behälter nur eine beschränkte Fläche verbleibt.A device for producing high-quality solid-liquid mixtures is known from DE-OS 33 06 071. A cylindrical receptacle is provided with a motor-driven wing rotor. The drive unit is arranged above the receptacle. The drive shaft is guided through an upper end wall into the interior of the container. At the lower free end of the drive shaft, diametrically opposed rotor blades are arranged. A removal opening is provided in the bottom area of the receptacle and can be closed by means of a slide. Via a line system connected to this, it is either possible to return a not yet colloidal mixture to the receiving container or to remove the finished mixture. In the coaxial arrangement of the drive unit above the receptacle described here, the interior of the container is not freely accessible. This makes it difficult to clean the container, and complex repairs are necessary when repairs are being made to the rotor, the drive shaft or the interior of the container. Furthermore, the drive unit takes up a lot of space at the head of the receptacle, so that only a limited area remains for introducing material into the receptacle.

Bei der mechanischen Einwirkung auf die zu bearbeitenden Materialien treten sehr hohe Kräfte und Momente an den Rotorblättern und in der sich weit in das Innere des Aufnahmebehälters erstreckenden Antriebswelle auf. Die bekannte Anordnung mit einer von oben in den Behälter eingeführten Antriebswelle ist deshalb konstruktiv und baulich aufwendig und teuer.During the mechanical action on the materials to be processed, very high forces and moments occur on the rotor blades and in the drive shaft, which extends far into the interior of the receptacle. The known arrangement with a drive shaft inserted into the container from above is therefore structurally and structurally complex and expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,einen Kolloidator der eingangs erläuterten Art zu schaffen, der bei einfachem Aufbau ein einfaches und schnelles Ein- und Ausbringen der Materialien ermöglicht, einen für Reinigung und Reparatur gut zugänglichen Behälterinnenraum aufweist, ein geringes Gewicht sowie einen geringen Raumbedarf hat und sich durch eine besonders betriebssichere und zuverlässige Wirkungsweise auszeichnet.The invention has for its object to provide a colloidator of the type mentioned, which allows simple and quick introduction and removal of the materials with a simple structure, has an easily accessible container interior for cleaning and repair, has a low weight and requires little space and is characterized by a particularly reliable and reliable mode of operation.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Antriebswelle des Rotors durch den Boden des Aufnahmebehälters nach außen geführt ist, daß der Aufnahmebehälter in seinem Kopfbereich mit einer durch einen Verschlußdeckel verschließbaren öffnung versehen ist, und daß der Kolloidator so ausgebildet ist, daß er wahlweise in eine Betriebsstellung, bei der die öffnung oben liegt, oder in eine Entleerstellung, bei der die öffnung unten liegt, führbar ist.The object is achieved in that the drive shaft of the rotor is guided through the bottom of the receptacle to the outside, that the receptacle is provided in its head region with an opening which can be closed by a closure lid, and that the colloidator is designed such that it can be optionally in an operating position in which the opening is at the top, or in an emptying position in which the opening is at the bottom.

Der erfindungsgemäße Kolloidator hat gegebüber dem Stand der Technik wesentliche Vorteile. Die im Behälterboden nach außen geführte Antriebswelle der Einwirkungsvorrichtung ist eine gewichtsmäßig leichte Konstruktion. Die Antriebswelle bildet einen kurzen Hebel der die zu übertragenden Kräfte und Momente niedrig hält. Weiterhin wird durch diese Anordnung der Welle der Behälterinnenraum für die zu bearbeitenden Materialien freigehalten, während eine von oben in den Behälter geführte und in einem Stützrohr gelagerte Antriebswelle das effektive Volumen des Aufnahmebehälters verkleinert. Ein weiterer Vorteil einer im Bodenbereich des Aufnahmebehälters nach außen geführten Antriebswelle ergibt sich dadurch, daß der Kopfbereich des Aufnahmebehälters mit einer großen Öffnung ausführbar ist, die einen freien Zugang zum Behälterinneren ermöglicht und im Betrieb mit einem Verschlußdeckel verschließbar ist. Durch die im Behälterboden nach außen geführte Antriebswelle und die dadurch erreichte freie Zugänglichkeit im Kopfberebh des Aufnahmebehälters besteht genügend Freiraum, die Materialien durch den Deckel hindurch ungehindert in den zentralen Bereich des Aufnahmebehälters einzubringen. Durch die schwenkbare Anordnung des Behälters wird erreicht, daß ein fertig bearbeitetes kolloidales Gemisch einfach und schnell durch Schwenken des Aufnahmebehälters aus seiner Betriebsstellung mit Öffnung obenliegend in eine Entleerstellung, mit Öffnung untenliegend, dem Behälter entnommen werden kann.The colloidator according to the invention has significant advantages over the prior art. The drive shaft of the action device, which is guided outwards in the bottom of the container, is of a lightweight construction. The drive shaft forms a short lever that keeps the forces and moments to be transmitted low. Furthermore, this arrangement of the shaft keeps the interior of the container free for the materials to be processed, while a drive shaft guided from above into the container and mounted in a support tube keeps the effective volume of the receptacle is reduced. Another advantage of a drive shaft guided outwards in the base region of the receptacle results from the fact that the head region of the receptacle can be designed with a large opening which allows free access to the interior of the container and can be closed with a closure lid during operation. Due to the drive shaft guided outwards in the bottom of the container and the resulting free accessibility in the head area of the receiving container, there is sufficient free space to introduce the materials through the lid into the central region of the receiving container unhindered. The pivotable arrangement of the container ensures that a finished colloidal mixture can be removed from the container simply and quickly by swiveling the receptacle from its operating position with the opening on top into an emptying position with the opening below.

Eine günstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kolloidators wird dadurch erreicht, daß das Verhältnis der Höhe des Aufnahmebehälters zu dessen Innendurchmeser im Bereich von 0,70 bis 2,5 liegt. Durch die Einhaltung dieses Verhältnisses wird bei der Herstellung eines kolloidalen Gemisches die Ausbildung von Wirbelströmen im Behälter wirksam unterstützt.A favorable embodiment of the colloidator according to the invention is achieved in that the ratio of the height of the receptacle to its inside diameter is in the range from 0.70 to 2.5. By maintaining this ratio, the formation of eddy currents in the container is effectively supported in the production of a colloidal mixture.

Mit Vorteil ist der erfindungsgemäße Kolloidator so ausgebildet, daß das Verhältnis des Innendurchmessers des Aufnahmebehälters zum Durchmesser des Rotors im Bereich von 1,10 bis 2,25 liegt. Dies bewirkt, daß alle Gemischteilchen durch das Wirken des Rotors beschleunigt werden und daß sich keine Ablagerungen an der Innenwand des Aufnahmebehälters bilden.The colloidator according to the invention is advantageously designed such that the ratio of the inside diameter of the receptacle to the diameter of the rotor is in the range from 1.10 to 2.25. This has the effect that all mixture particles are accelerated by the action of the rotor and that no deposits form on the inner wall of the receptacle.

Eine für die Herstellung eines kolloidalen Gemisches notwendige Umfangsgeschwindigkeit wird vorteilhaft dadurch definiert, daß die Drehzahl des Rotors in Abhängigkeit seiner Ausgestaltung zwischen 1.500 und 12.000 U/min. beträgt.A peripheral speed necessary for the production of a colloidal mixture is advantageously defined in that the speed of the rotor, depending on its design, is between 1,500 and 12,000 rpm. is.

Eine günstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kolloidators wird dadurch erreicht, daß der Rotor mindestens zwei Flügel aufweist. Die Ausgestaltung der Einwirkungsvorrichtung als Flügelrotor ist durch Verwendung einfacher Bauteile eine kostengünstige Lösung. Dies wird mit Vorteil auch dadurch erreicht, daß die Flügel jeweils als einfache Platten ausgebildet sind.A favorable embodiment of the colloidator according to the invention is achieved in that the rotor has at least two blades. The design of the action device as a vane rotor is an inexpensive solution due to the use of simple components. This is also advantageously achieved in that the wings are each designed as simple plates.

Mit Hilfe des Einstellwinkels der Flügel ist bei der Herstellung eines kolloidalen Gemisches eine Einflußnahme auf die Gemischteilchenbewegung in Richtung der Rotorachse möglich. Mit Vorteil liegt ein Einstellwinkel eines jeden Flügels in einem Bereich von 2° bis 18°With the help of the setting angle of the blades, an influence on the mixture particle movement in the direction of the rotor axis is possible when producing a colloidal mixture. An angle of attack of each wing is advantageously in a range from 2 ° to 18 °

Mit Vorteil ist der erfindungsgemäße Kolloidator so ausgebildet, daß jeder Flügel einen über seine Längserstreckung sich ändernden Einstellwinkel aufweist. Auf diese Weise kann erreicht werden, daß sich beim Betrieb in dem Kolloidator ein optimales Strömungsverhalten der fließfähigen Materialien ergibt. Ein derartiges optimales Fließverhalten kann z.B. durch ein mathematisches Rechenprogramm vorbestimmt werden, so daß dann durch einen entsprechenden Einstellwinkel jedes Flügels dieses Strömungsverhalten in sicherer Weise realisiert werden kann. Dabei erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß der Einstellwinkel im Bereich der Drehachse am größten ist und zur Flügelspitze hin abnimmt. Eine derartige Ausgestaltung des Flügels weist somit die größte Steigung in der Nähe der Drehachse und die kleinste Steigung an der Spitze auf. Dadurch wird erreicht, daß der gesamte Flügel über seine gesamte Länge praktisch denselben Vorschub bzw. dieselbe Beschleunigung auf die einzelnen Partikel des fließfähigen Materials aufbringt. Ein zu kleiner Einstellwinkel im Bereich der Drehachse würde unter ungünstigen Umständen bedeuten, daß dort praktisch kein Schub bzw. Sog erzeugt wird, während an den Flügelspitzen durch den Flügel ein zu großer Schub oder Sog erzeugt bzw. eine zu große Beschleunigung auf die entsprechenden Partikel aufgebracht würde.The colloidator according to the invention is advantageously designed in such a way that each wing has an angle of incidence which changes over its longitudinal extent. In this way it can be achieved that an optimal flow behavior of the flowable materials results during operation in the colloidator. Such an optimal flow behavior can be predetermined, for example, by means of a mathematical computer program, so that this flow behavior can then be implemented in a safe manner by means of a corresponding setting angle of each wing. It proves to be particularly advantageous that the setting angle is greatest in the area of the axis of rotation and decreases towards the wing tip. Such a configuration of the wing thus has the greatest slope near the axis of rotation and the smallest slope at the top. This ensures that the entire wing applies practically the same feed or the same acceleration to the individual particles of the flowable material over its entire length. A too small setting angle in the region of the axis of rotation would, under unfavorable circumstances, mean that practically no thrust or suction is generated there, while at the wing tips an excessive thrust or suction creates or a too large one Acceleration would be applied to the corresponding particles.

Es erweist sich auch als besonders vorteilhaft, wenn der Einstellwinkel der Flügel veränderbar ist. Die Veränderbarkeit kann durch verschiedene bauliche Maßnahmen erreicht werden, wobei es prinzipiell möglich ist, die Veränderung des Einstellwinkels während des Betriebs des Kolloidators vorzunehmen oder sie andererseits vor Betriebsbeginn durch mechanisches Umstellen zu verändern.It also proves to be particularly advantageous if the setting angle of the wing can be changed. The changeability can be achieved by various structural measures, it being possible in principle to change the setting angle while the colloidator is in operation or, on the other hand, to change it by mechanical changeover before the start of operation.

Eine für die Herstellung eines kolloidalen Gemisches günstige Ausgestaltung des Aufnahmebehälters wird erreicht, indem koaxial zum Rotor, an der Seite des Rotors, die dem Innenraum des Aufnahmebehälters zugewandt ist, ein rotationssymetrischer, sich zum Behälterinneren hin verjüngender Körper angeordnet ist. Mit einem derart strömungsgünstig ausgebildeten Umlenkkörper bilden sich bei der Herstellung des kolloidalen Gemisches Wirbelformen im Gemisch so aus, daß die Oberfläche im Querschnitt die Form einer Lemniskate annimmt. Eine solche Wirbelform ermöglicht hohe Teilchengeschwindigkeiten in dem zu bearbeitenden Gemisch.A configuration of the receptacle which is favorable for the production of a colloidal mixture is achieved by arranging a rotationally symmetrical body which tapers towards the inside of the receptacle coaxially to the rotor, on the side of the rotor which faces the interior of the receptacle. With such a streamlined deflection body, vortex shapes are formed in the mixture during the production of the colloidal mixture in such a way that the cross-sectional surface takes the form of a lemniscate. Such a vortex shape enables high particle speeds in the mixture to be processed.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kolloidators wird auch dadurch erreicht, daß der Abstand des Rotors vom Aufnahmebehälterboden variabel ist. Ein derartig ausgestalteter Kolloidator kann in optimaler Weise an unterschiedliche Füllmengen und an unterschiedliches Füllmaterial angepaßt werden, wodurch der erfindungsgemäße Kolloidator praktisch universell einsetzbar wird. Die Höhenverstellung des Rotors kann auf vielfältige Weise vorsichgehen, etwa durch Absenken des Aufnahmebehälters relativ zum Rotor oder durch teleskopartiges Verschieben des Rotors auf seiner Drehachse. Durch diese Höhenverstellbarkeit wird sichergestellt, daß stets die für das jeweilige Füllmaterial bzw. für die jeweilige Füllmenge optimalen Strömungs- oder Verwirbelungsbedingungen in dem Aufnahmebehälter des Kolloidators vorliegen.An advantageous embodiment of the colloidator according to the invention is also achieved in that the distance of the rotor from the bottom of the receptacle is variable. A colloidator designed in this way can be optimally adapted to different fill quantities and to different filler material, as a result of which the colloidator according to the invention can be used practically universally. The height adjustment of the rotor can take place in a variety of ways, for example by lowering the receptacle relative to the rotor or by telescoping the rotor on its axis of rotation. By this height adjustability ensures that the flow or swirling conditions which are optimal for the respective filling material or for the respective filling quantity are always present in the receptacle of the colloidator.

Um eine möglichst optimale Wirkungsweise des Kolloidators zu erreichen, wird das Verhältnis des Durchmessers des Aufnahmebehälters zum Abstand der Flügel vom Behälterboden in einen Bereich von 4 bis 25 liegen. Dabei ist bei einem im wesentlichen zylindrischen Aufnahmebehälter dessen Innendurchmesser zugrundezulegen, bei einem Aufnahmebehälter, welcher eine nichtzylindrische Form aufweist, ist zur Bestimmung des eben genannten Verhältnisses der in der Drehebene des Rotors bzw. dessen Flügel vorliegende Durchmesser heranzuziehen.In order to achieve the best possible operation of the colloidator, the ratio of the diameter of the receptacle to the distance of the wings from the bottom of the container will be in a range from 4 to 25. In the case of a substantially cylindrical receptacle, the inside diameter is to be taken as a basis; in the case of a receptacle which has a non-cylindrical shape, the diameter present in the plane of rotation of the rotor or its wing is to be used to determine the ratio just mentioned.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kolloidators wird dadurch erreicht, daß der Aufnahmebehälter mit mindestens je einer verschließbaren Materialzuführung und Materialabführung versehen ist. Diese Materialzuführung bzw. Materialabführung kann dabei entweder im Bodenbereich, im übergangsbereich zwischen Boden und Seitenwandung oder in der Seitenwandung des Aufnahmebehälters vorgesehen werden, ebenso ist es möglich, die Materialzuführung und die Materialabführung an verschiedenen Stellen des Aufnahmebehälters vorzusehen. Mit einem derartig ausgestalteten Kolloidator ist es möglich, einen quasi stationären Betrieb durchzuführen, d.h. es werden jeweils einzelne Chargen dem Kolloidator zugegeben und nach deren Bearbeitung aus dem Kolloidator entfernt, ohne daß es notwendig wäre, den Antrieb des Rotors abzuschalten. Ein derartiger Chargenbetrieb kann dabei ausschließlich durch diese ebengenannten Materialzuführung bzw. Materialabführung gewährleistet sein, es kann jedoch auch nützlich sein, mittels einer derartigen Materialzuführung den Kolloidator zu beschicken und ihn nach erfolgter Behandlung des fließfähigen Materials durch einen Kippvorgang zu entleeren. Insgesamt ergeben sich vielfältige Kombinationsmöglichkeiten, welche allesamt die universelle Einsetzbarkeit des erfindungsgemäßen Kolloidators weiterverbessern.A particularly advantageous embodiment of the colloidator according to the invention is achieved in that the receptacle is provided with at least one closable material feed and material drain. This material feed or material discharge can be provided either in the bottom area, in the transition area between the floor and the side wall or in the side wall of the receptacle, it is also possible to provide the material feed and the material removal at different locations on the receptacle. With a colloidator designed in this way, it is possible to carry out a quasi-stationary operation, ie individual batches are added to the colloidator and removed from the colloidator after they have been processed, without it being necessary to switch off the drive of the rotor. Batch operation of this type can only be ensured by this material feed or material discharge just mentioned, but it can also be useful to use such a material feed to remove the colloid load the gate and empty it after the flowable material has been treated by tipping it. All in all, there are many possible combinations, all of which further improve the universal applicability of the colloidator according to the invention.

Eine günstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kolloidators zeichnet sich dadurch aus, daß eine von oben in den Aufnahmebehälter hineinragbare Materialzuführung zur Zufuhr von Material in den Bereich der Einflußzone des Rotors vorgesehen ist. Auf diese Weise kann während des Betriebs des Kolloidators zusätzliches Material, wie etwa Zuschlagstoffe in die Einflußzone des Rotors zugegeben werden. Da sich beim Betrieb des Kolloidators ein quasi stationärer Zustand des in ihm befindlichen fließfähigen Materials einstellt, ist es möglich, in die sogenannte "Saugzone" des Rotors diese Zuschlagsstoffe zuzuführen. Deshalb erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn die Materialzuführung bewegbar angeordnet ist, so daß der Zuführungsort für die Zuschlagsstoffe der jeweiligen Füllmenge und dem jeweiligen Füllmaterial in leichter Weise angepaßt werden kann. Diese von oben erfolgende Materialzuführung kann dabei, je nach Anwendungsgebiet, einzeln oder im Zusammenhang mit der oben beschriebenen Materialzufuhr bzw. Materialabfuhr zur Anwendung gelangen. Die Zugabe von Zuschlagsstoffen ist sowohl bei einem quasi stationären Chargenbetrieb sowie bei einem normalen Einsatzbetrieb des Kolloidators verwendbar. Des weiteren ist es möglich, mit der von oben ermöglichten Materialzuführung anstelle von Zuschlagsstoffen, zu denen etwa auch eine Wasserzugabe in unterschiedlicher Temperatur z.B. über 70°C zu zählen wäre, auch Wasserdampf mit Temperaturen über 100°C zuzuführen. Eine derartige Wasaerdampfzufuhr kann, je nach Anwendungsgebiet, zu einer schnelleren Verfestigung des fließfähigen Materials oder zu einer "Keimbildung" analog der Erstarrung bei Metallen in dem Material führen. Die Wasserdampfzufuhr kann auch zu einer Abtötung von in dem fließfähigen Material enthaltenen Krankheitskeinem oder ähnlichem verwendet werden.A favorable embodiment of the colloidator according to the invention is characterized in that a material feed, which can be protruded into the receiving container from above, is provided for feeding material into the region of the influence zone of the rotor. In this way, additional material, such as additives, can be added to the influence zone of the rotor during operation of the colloidator. Since the colloidator is in a quasi-steady state during operation of the flowable material, it is possible to feed these additives into the so-called "suction zone" of the rotor. Therefore, it proves to be particularly advantageous if the material feed is arranged to be movable, so that the feed location for the additives can be easily adapted to the respective filling quantity and the respective filling material. Depending on the field of application, this material feeding from above can be used individually or in connection with the material feeding or material removal described above. The addition of additives can be used both in a quasi-stationary batch operation and in a normal operation of the colloidator. Furthermore, it is possible, with the material supply made possible from above, to also supply water vapor at temperatures above 100 ° C. instead of additives, which would also include adding water at different temperatures, for example above 70 ° C. Such Wasaerdampfzufuhr can, depending on the application, for a faster solidification of the flowable material or lead to a "nucleation" analogous to the solidification of metals in the material. The steam supply can also be used to kill diseases or the like contained in the flowable material.

Es erweist sich als vorteilhaft, wenn die Materialzuführung nur bei ihrer Verwendung in den Behälter hineinragt und bei Nichtbenutzung aus dem Behälter entfernt wird, um den Kolloidationsvorgang nicht zu stören.It proves to be advantageous if the material feed protrudes into the container only when it is being used and is removed from the container when not in use, in order not to disrupt the colloidation process.

Bei verschiedenen Anwendungsgebieten des erfindungsgemässen Kolloidators und bei entsprechender Ausgestaltung der zu behandelnden fließfähigen Materialien kann es günstig sein, in den Materialien enthaltene Gase während des Betriebs des Kolloidators abzuführen. Zu diesem Zweck kann eine mit dem Innenraum des Aufnahmebehälters in Zusammenwirkung bringbare Vakuumpumpe vorgesehen werden. Um einen wirkungsvollen Betrieb der Vakuumpumpe zu gewährleisten, ist es dabei jedoch nötig, den Aufnahmebehälter mit Hilfe des Deckels dicht zu verschließen. Durch den in dem Innenraum des Behälters entstehenden Unterdruck kann erreicht werden, daß sich das Porenvolumen des fließfähigen Materials vor oder während des Kolloidationsvorganges auf ein Maß reduzieren läßt, welches mit den bisher bekannten Kolloidatoren nicht realisierbar ist.In various areas of application of the colloidator according to the invention and with a corresponding design of the flowable materials to be treated, it may be expedient to remove gases contained in the materials during operation of the colloidator. For this purpose, a vacuum pump that can be brought into interaction with the interior of the receptacle can be provided. However, in order to ensure effective operation of the vacuum pump, it is necessary to seal the receptacle tightly using the lid. Due to the negative pressure which arises in the interior of the container, it can be achieved that the pore volume of the flowable material can be reduced to a level before or during the colloiding process which cannot be achieved with the previously known colloidators.

Nach erfolgter Kolloidation ist es mittels der Vakuumpumpe möglich, das vorliegende Porenvolumen zu verringern oder das erzielte Porenvolumen aufrechtzuerhalten.After colloidation, the vacuum pump can reduce the pore volume or maintain the pore volume achieved.

Mit Vorteil ist bei dem erfindungsgemäßen Kolloidator in dem Verschlußdeckel ein Sichtfenster vorgesehen, durch welches das Bedienungspersonal die Vorgänge im Inneren des Aufnahmebehälters während des Betriebs des Kolloidators überwachen können, wodurch sie in der Lage sind, die Betriebsbedingungen den jeweiligen Verhältnissen anzupassen und somit den ganzen Kolloidiervorgang weiter zu optimieren.With the colloidator according to the invention, a viewing window is advantageously provided in the closure cover, through which the operating personnel can monitor the processes inside the receptacle during the operation of the colloidator, as a result of which they are able to adapt the operating conditions to the respective conditions and thus the entire colloiding process further optimize.

Bei dem erfindungsgemäßen Kolloidator ist es weiterhin vorteilhaft, im Verschlußdeckel eine Reinigungsvorrichtung anzuordnen. Eine derartige Reinigungsvorrichtung kann mit Wasser oder Druckluft oder mit Dampf oder mit sonstigen Reinigungsmitteln betrieben werden. Vorteilhafterweise wird die Reinigungsvorrichtung in Form einer Sprühdüse ausgebildet sein, welche eine Reinigung des entleerten Kolloidators in besonders einfacher Weise ermöglicht. Bei Verwendung einer derartigen Reinigungsvorrichtung ist natürlich die Möglichkeit einer Materialabfuhr aus dem Bodenbereich des Kolloidators besonders zweckmäßig, jedoch ist eine derartige Ausgestaltung nicht unabdingbar notwendig.In the colloidator according to the invention, it is furthermore advantageous to arrange a cleaning device in the closure lid. Such a cleaning device can be operated with water or compressed air or with steam or with other cleaning agents. Advantageously, the cleaning device will be designed in the form of a spray nozzle, which enables the emptied colloidator to be cleaned in a particularly simple manner. When using such a cleaning device, the possibility of removing material from the bottom area of the colloidator is of course particularly expedient, but such a configuration is not absolutely necessary.

Mit Vorteil ist der Kolloidator auch so ausgebildet, daß zwischen Behälterboden und Rotor ein Verdrängungskörper angeordnet ist. Mittels dieses Verdrängungskörpers, dessen genaue Dimensionen dem Abstand des Rotors von dem Behälterboden sowie dem Durchmesser des Rotors des Behälters angepaßt werden können, ist es möglich, den Totraum unterhalb des Propellers auszufüllen, wodurch unerwünschte Ablagerungen unbewegten Materials in diesem Totraum auf sichere Weise unterbunden werden.The colloidator is also advantageously designed such that a displacement body is arranged between the container bottom and the rotor. By means of this displacement body, the exact dimensions of which can be adapted to the distance of the rotor from the bottom of the container and the diameter of the rotor of the container, it is possible to fill in the dead space below the propeller, as a result of which undesirable deposits of unmoving material in this dead space are reliably prevented.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Aufnahmebehälters des erfindungsgemäßen Kolloidators wird auch dadurch erreicht, daß an der Innenwand des Aufnahmebehälters mindestens eine Umlenkvorrichtung angeordnet ist. Die Umlenkvorrichtung ist so ausgebildet, daß die vom Rotor beschleunigten Gemischteile die in spiralförmigen Bahnen an der Behälterinnenwand ho.chwandern strömungsgünstig, d.h. mit großer Geschwindigkeit und geringem Energieverlust, umgelenkt werden und in den Wirkungsbereich des Rotors zurückgeführt werden.An advantageous embodiment of the receptacle of the colloidator according to the invention is also achieved in that on the inner wall of the receptacle at least one deflection device is arranged. The deflection device is designed in such a way that the mixture parts accelerated by the rotor, which migrate in spiral paths on the inner wall of the container, are deflected in a streamlined manner, ie at high speed and with little energy loss, and are returned to the effective range of the rotor.

Mit Vorteil ist der erfindungsgemäße Kolloidator auch so ausgebildet, daß der Aufnahmebehälter ausbauchend ausgestaltet ist. Durch eine derartige Ausgestaltung kann die Behälterform der sich beim Kolloidationsvorgang einstellenden Strömungsform des fließfähigen Materials in optimaler Weise anpassen, wodurch Totzonen, in welchen das Material ohne Bewegung, und damit ohne Einfluß durch den Rotor sich befindet,ausgeschlossen werden.The colloidator according to the invention is also advantageously designed such that the receptacle is designed to bulge. Such a configuration allows the shape of the container to be optimally adapted to the flow shape of the flowable material that occurs during the colloidation process, as a result of which dead zones in which the material is located without movement and therefore without influence by the rotor are excluded.

Eine einfache und kostengünstige Ausführungsform des Rotors wird vorteilhaft dadurch erreicht, daß alle Flügel in einer Ebene liegen.A simple and inexpensive embodiment of the rotor is advantageously achieved in that all blades lie in one plane.

Eine andere günstige Ausgestaltung wird dadurch erreicht, daß die Flügel in Richtung zur Rotorachse derart versetzt angeordnet sind, daß ein der Behälterinnenseite zugewandter Teil eines Flügels und ein dem Behälterboden zugewandter Teil eines benachbarten Flügels in derselben, zur Rotorachse senkrechten Ebene liegen. Durch diese Anordnung der Flügel werden die Gemischteilchen bei der Bearbeitung in Richtung der Rotorachse vom Rotor höher gefördert und somit die Strömung des Gemisches im Behälter beeinflußt.Another favorable embodiment is achieved in that the vanes are offset in the direction of the rotor axis in such a way that a part of a vane facing the inside of the container and a part of an adjacent vane facing the bottom of the container lie in the same plane perpendicular to the rotor axis. As a result of this arrangement of the vanes, the mixture particles are conveyed higher by the rotor during processing in the direction of the rotor axis, and thus the flow of the mixture in the container is influenced.

Die mechanische Beanspruchung der Behälterinnenwand durch das zu bearbeitende Gemisch ist im Bereich des Rotors am größten. Mit Vorteil wird daher der Aufnahmebehälter im Bereich des Rotors mit einer verstärkten Wandung versehen.The mechanical stress on the inner wall of the container due to the mixture to be processed is greatest in the area of the rotor. The receiving container is therefore advantageously provided with a reinforced wall in the region of the rotor.

Mit Vorteil wird eine günstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kolloidators dadurch erreicht, daß der Aufnahmebehälter mit dem Rotor, die Antriebswelle und der Motor eine Einheit bilden, die um eine horizontale Achse vorzugsweise durch ihren Schwerpunkt, drehbar angeordnet ist. Dadurch können zwischen dem Rotor und dem Motor einfache Übertragungselemente eingesetzt werden.A favorable embodiment of the colloidator according to the invention is advantageously achieved in that the receptacle with the rotor, the drive shaft and the motor form a unit which is arranged rotatably about a horizontal axis, preferably by its center of gravity. As a result, simple transmission elements can be used between the rotor and the motor.

Eine schmalbauende Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kolloidators mit einem einfachen Rahmen in dem der Behälter und der Motor gehaltert sind, wird vorteilhaft dadurch erreicht, daß der Aufnahmebehälter und der Motor koaxial angeordnet sind. Eine günstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kolloidators wird aber auch dadurch erreicht, daß der Aufnahmebehälter parallel zum Motor angeordnet ist und zwischen der Motorwelle und der'Rotorwelle ein übertragungselement angeordnet ist. Auf diese Weise wird eine sehr niedrige Bauhöhe erreicht und daher zusätzlich die Zugänglichkeit zum Behälterinneren verbessert.A slim design embodiment of the colloidator according to the invention with a simple frame in which the container and the motor are held is advantageously achieved in that the receptacle and the motor are arranged coaxially. A favorable embodiment of the colloidator according to the invention is also achieved in that the receptacle is arranged parallel to the motor and a transmission element is arranged between the motor shaft and the rotor shaft. In this way, a very low overall height is achieved and the accessibility to the interior of the container is therefore additionally improved.

Eine günstige Ausgestaltung des Kolloidators wird fernerhin dadurch erreicht, daß ein in den Aufnahmebehälter einbringbarer, relativ zu diesem bewegbarer Abstreifkörper vorgesehen ist. Dieser Abstreifkörper, dessen Wirkungsweise mit einem Löffel vergleichbar ist, kann nach Entleerung des Aufnahmebehälters zur Reinigung der Behälterinnenwände verwendet werden, um diese von anhaftendem Material zu befreien. Eine Verunreinigung der Behälterinnenwände hätte eine ungewünschte Störung des Strömungsverhaltens des fließfähigen Materials während des Kolloidationsvorgangs zur Folge. Der Abstreifer, welcher vorteilhafterweise löffelähnlich ausgestaltet ist, kann zu seiner Relativbewegung zu dem Aufnahmebehälter in geeigneter Weise drehbar um die Behältersymmetrieachse ausgestaltet sein, es ist jedoch auch möglich, den Abstreifer feststehend auszubilden, und den Aufnahmebehälter in geeigneter Weise in Drehung zu versetzen. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Abstreifers kann dadurch gegeben sein, daß dieser zusätzlich mit Druckluft oder mit Dampf beaufschlagbar ist, d.h. mit entsprechenden Austrittsdüsen versehen ist, wodurch der Reinigungsvorgang zusätzlich erleichtert wird.A favorable configuration of the colloidator is further achieved in that a wiping body which can be introduced into the receiving container and is movable relative to the latter is provided. This scraper body, the mode of operation of which is comparable to a spoon, can be used after the emptying of the receptacle to clean the inside walls of the container in order to free it of adhering material. Contamination of the inner walls of the container would result in an undesirable disturbance of the flow behavior of the flowable material during the colloidation process. The scraper, which is advantageously designed like a spoon, can be designed to rotate relative to the receptacle in a suitable manner about the axis of symmetry of the container, but it is also possible to design the scraper to be stationary and the receptacle in a suitable manner in rotation to move. A further advantageous embodiment of the scraper can be given by the fact that it can also be pressurized with compressed air or with steam, ie it is provided with appropriate outlet nozzles, which additionally facilitates the cleaning process.

Bei der Dimensionierung des erfindungsgemäßen Kolloidators, insbesondere bei der Festlegung des Rotoreinstellwinkels, des Abstands des Rotors vom Boden, seiner Drehgeschwindigkeit sowie der Füllmenge, mit der der Kolloidator mit fließfähigem Material beaufschlagt wird, muß das spezifische Gewicht dieses fließfähigen Materials bzw. seiner Einzelkomponenten Berücksichtigung finden. Im Hinblick auf diese Notwendigkeit erweisen sich die oben beschriebenen Vorteile des erfindungsgemäßen Kolloidators als besonders wertvoll, da dieser für ein weites Anwendungsfeld verwendbar ist.The specific weight of this flowable material or its individual components must be taken into account when dimensioning the colloidator according to the invention, in particular when determining the rotor setting angle, the distance of the rotor from the ground, its rotational speed and the filling quantity with which the flowable material is applied to the colloidator . In view of this necessity, the advantages of the colloidator according to the invention described above prove to be particularly valuable, since it can be used for a wide range of applications.

Im folgenden werden mehrere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kolloidators im Zusammenhang mit der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Kolloidators gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 2 einen Längsschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kolloidators, mit koaxialer Anordnung von Aufnahmebehälter und Motor,
Fig. 3 einen Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kolloidators, bedem Aufnahmebehälter und Motor nebeneinander angeordnet sind,
Fig. 4 einen Längsschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kolloidators in schematischer Darstellung, und
Fig. 5 ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kolloidators ebenfalls in schematischer Darstellung.

Several exemplary embodiments of the colloidator according to the invention are described below in connection with the drawing. Show it:

1 shows a longitudinal section of a colloidator according to the prior art,
2 shows a longitudinal section of a first exemplary embodiment of a colloidator according to the invention, with a coaxial arrangement of the receptacle and motor,
3 shows a longitudinal section of a second exemplary embodiment of a colloidator according to the invention, in which the receptacle and motor are arranged side by side,
4 shows a longitudinal section of a third exemplary embodiment of a colloidator according to the invention in a schematic illustration, and
Fig. 5 shows a fourth embodiment of the colloidator according to the invention also in a schematic representation.

In den Figuren sind gleich oder analog wirkende Bauteile stets mit denselben Bezugsziffern versehen.In the figures, components that act identically or analogously are always provided with the same reference numbers.

Der in Figur 2 dargestellte Kolloidator weist einen Aufnahmebehälter 1 auf, in dem im Bodenbereich ein Rotor 2 angeordnet. ist, der über eine Antriebswelle 3, die im Behälterboden nach außen geführt ist, mit dem Motor 9 in Verbindung steht. Der Aufnahmebehälter 1 und der Motor 9 sind in einem Rahmen 10 gehaltert, der in einem Ständer 12 drehbar angeordnet ist. Der Aufnahmebehälter 1 weist einen Verschlußdeckel 4 auf, der mit einer Reinigungsvorrichtung 5 versehen ist und mit gelenkig gelagerten Armen 8 am Ständer 12 befestigt ist. Die Arme 8 sind derart ausgebildet, daß sie die für die Reinigungsvorrichtung notwendigen Zuleitungen aufnehmen. Der Motor 9 ist koaxial mit dem Aufnahmebehälter 1 angeordnet. Zwischen dem Aufnahmebehälter 1 und dem Motor 9 ist eine Schwungscheibe 16 angeordnet. An einer dem Ständer 12 zugewandten Seite des Rahmens 10 ist ein Zahnrad 11 fest mit dem Rahmen verbunden. Ein Motor 14 ist am Ständer derart befestigt, daß ein vom Motor 14 angetriebenes Ritzel im Eingriff mit dem Zahnrad 11 steht. Mittels dieser Anordnung ist die Einheit aus Aufnahmebehälter und Motor aus der Betriebsstellung, bei der die Behälteröffnung obenliegt, in eine Entleerstellung, bei der die Behälteröffnung unteriliegt, schwenkbar. Der im Bodenbereich des Aufnahmebehälters 1 angeordnete Rotor 2 ist als Flügelrotor ausgebildet. Die Flügel sind einfache Platten, die die Rotorblätter bilden. Der Rotor weist mindestens zwei Rotorblätter auf, die entweder in einer Ebene senkrecht zur Rotorachse liegen oder derart entlang der Rotorachse versetzt angeordnet sind, daß ein der Behälterinnenseite zugewandter Teil eines Rotorblattes und ein dem Behälterboden zugewandter Teil eines benachbarten Rotorblattes noch in derselben zur Rotorachse senkrechten Ebene liegen. Koaxial zum Rotor ist an der Seite des Rotors, die dem Innenraum des Aufnahmebehälters 1 zugewandt ist, ein rotationssymetrischer, sich zum Behälterinneren hin verjüngender Körper 6 angeordnet. Dieser Körper 6 kann auch einstückig mit der Nabe des Rotors ausgebildet sein. Im Bereich des Rotors ist die Wand des Aufnahmebehälters verstärkt ausgeführt. Weiterhin ist am Innendradius des Behälters eine Umlenkvorrichtung 7 angeordnet. Diese Umlenkvorrichtung 7 besteht aus einer oder mehreren Umlenkflächen die kreisringförmig dem Innenradius des Aufnahmebehälters angepaßt sind und die einen Querschnitt aufweisen der der Form einer Lemniskate angenähert ist.The colloidator shown in FIG. 2 has a receptacle 1 in which a rotor 2 is arranged in the bottom region. is, which is connected to the motor 9 via a drive shaft 3, which is guided to the outside in the container bottom. The receptacle 1 and the motor 9 are held in a frame 10 which is rotatably arranged in a stand 12. The receptacle 1 has a closure lid 4, which is provided with a cleaning device 5 and is fastened to the stand 12 with articulated arms 8. The arms 8 are designed such that they accommodate the supply lines necessary for the cleaning device. The motor 9 is arranged coaxially with the receptacle 1. A flywheel 16 is arranged between the receptacle 1 and the motor 9. On a side of the frame 10 facing the stator 12, a gear 11 is fixedly connected to the frame. A motor 14 is attached to the stand such that a pinion driven by the motor 14 is in engagement with the gear 11. By means of this arrangement, the unit comprising the receptacle and motor can be pivoted from the operating position, in which the container opening is at the top, to an emptying position, in which the container opening is underneath. The rotor 2 arranged in the bottom region of the receptacle 1 is designed as a vane rotor. The blades are simple plates that form the rotor blades. The rotor has at least two rotor blades, which either which lie in a plane perpendicular to the rotor axis or are arranged offset along the rotor axis such that a part of a rotor blade facing the inside of the container and a part of an adjacent rotor blade facing the bottom of the container still lie in the same plane perpendicular to the rotor axis. A rotationally symmetrical body 6, which tapers towards the inside of the container, is arranged coaxially to the rotor on the side of the rotor which faces the interior of the receptacle 1. This body 6 can also be formed in one piece with the hub of the rotor. The wall of the receptacle is made reinforced in the area of the rotor. Furthermore, a deflection device 7 is arranged on the inside radius of the container. This deflection device 7 consists of one or more deflection surfaces which are adapted in a circular shape to the inner radius of the receptacle and which have a cross section which approximates the shape of a lemniscate.

Die im Aufnahmebehälter angeordneten, mechanisch hochbeanspruchten Teile z.B. die Rotorblätter und die Umlenkeinrichtung sind so im Behälter angeordnet, daß sie leicht und schnell auswechselbar sind. Der Verschlußdeckel 4 des Aufnahmebehälters kann auch mit einer Eingabeöffnung versehen sein, über die das zu bearbeitende Gut unmittelbar oder mittels einer Einführvorrichtung in den zentralen Bereich des Behälters eingebracht wird. Der Motor 9 des Kolloidators, der den Rotor 2 im Aufnahmebehälter antreibt kann als Elektromotor ausgeführt sein, der in Abhängigkeit vom Zustand des Gemisches regelbar ist.The mechanically highly stressed parts arranged in the receptacle e.g. the rotor blades and the deflection device are arranged in the container in such a way that they can be replaced quickly and easily. The closure lid 4 of the receptacle can also be provided with an input opening through which the material to be processed is introduced directly or by means of an insertion device into the central area of the container. The motor 9 of the colloidator, which drives the rotor 2 in the receptacle, can be designed as an electric motor, which can be regulated depending on the state of the mixture.

Der in Fig. 3 dargestellte Kolloidator weist eine Ausführungsform mit paralleler Anordnung von Aufnahmebehälter 1 und Motor 9 auf. Die dardurch erreichte niedrigere Bauhöhe macht eine andere Rahmenform 10' für die Halterung des Behälters 1 und des Motors 9 notwendig. Als übertragungselement zwischen Motorwelle und Rotorwelle ist ein Antriebsriemen 15 angeordnet. Der Rahmen 10' ist wie unter Fig. 2 beschrieben im Ständer 12 drehbar angeordnet.The colloidator shown in FIG. 3 has an embodiment with a parallel arrangement of the receptacle 1 and the motor 9. The resulting lower overall height makes a different frame shape 10 'necessary for holding the container 1 and the motor 9. As a transmission element between the motor shaft and rotor shaft a drive belt 15 is arranged. The frame 10 'is rotatably arranged in the stand 12 as described in FIG. 2.

Die aufgezeigten Ausführungsformen beschreiben einen Kolloidator der mit mechanisch physikalischen Mitteln ein Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch in ein kolloidales System überführt. Zum Einbringen des Mischgutes in den Aufnahmebehälter wird dieser in seine Betriebsstellung geschwenkt. Das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch wird entweder bei abgenommenen Verschlußdeckel über die obenliegende öffnung, oder über eine Eingabeöffnung in einem entsprechend ausgebildeten Verschlußdeckel unmittelbar oder mittels einer Einführvorrichtung in den zentralen Bereich des Behälterinnenraums in den Wirkungsbereich des Rotors eingebracht. Während der Aufbereitungszeit werden den Feststoffteilchen von den Rotorblättern hohe Beschleunigungen aufgegeben, die zur Zerkleinerung der Feststoffe führen. Durch weitere Umwälzung des Gemisches findet durch das Zusammenwirken der Feststoffpartikel eine Zerreibung statt. Auf diese Weise werden Feststoffpartikel zu Feinstteilen mit einem Kornmaß von etwa 5 u oder weniger zerlegt. Um im Aufnahmebehälter eine gute Umwälzung des zu bearbeitenden Gemisches zu erreichen, ist am Innenradius des Behälters ein Umlenkblech(7) angeordnet und koaxial am Rotor ein Umlenkkörper angebracht. Die vom Rotor beschleunigten und entlang einer spiralförmigen Bahn an der Behälterinnenwand nach oben wandernden Gemischteilchen werden am Umlehkblech umgelenkt und erneut dem Wirkungsbereich des Rotors zugeführt. Eine auf diese Weise erzeugte Wirbelform im Behälter zeigt im Querschnitt die Form einer Lemniskate. Ist ein kolloidales Gemisch erreicht, so wird nach Abnahme des Deckels vom Aufnahmebehälter die Einheit bestehend aus Aufnahmebehälter und Motor 9 durch Betätigen des Motors 14 in eine Entleerstellung geschwenkt und das fertige Gemisch dem Behälter entnommen.The embodiments shown describe a colloidator which uses mechanical physical means to convert a solid-liquid mixture into a colloidal system. To introduce the mix into the receptacle, it is pivoted into its operating position. The solid-liquid mixture is introduced into the effective area of the rotor either with the cover removed or via an opening in an appropriately designed cover or directly or by means of an insertion device into the central area of the container interior. During the processing time, the solid particles are given high accelerations by the rotor blades, which lead to the comminution of the solids. As the mixture is circulated further, the solid particles interact to cause attrition. In this way, solid particles are broken down into very fine particles with a particle size of about 5 µ or less. In order to achieve a good circulation of the mixture to be processed in the receptacle, a deflection plate (7) is arranged on the inner radius of the container and a deflection body is attached coaxially to the rotor. The mixture particles accelerated by the rotor and migrating upwards along a spiral path on the inner wall of the container are deflected at the deflection plate and are returned to the effective area of the rotor. A vortex shape created in this way in the container shows in cross section the shape of a lemniscate. If a colloidal mixture has been reached, after removing the lid from the receptacle, the unit consisting of receptacle and motor 9 is pivoted into an emptying position by actuating the motor 14 and the finished mixture is removed from the container.

In Figur 4 ist ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kolloidators dargestellt, wobei die Lagerung und Aufhängung des Aufnahmebehälters sowie der Antrieb des Rotors im einzelnen nicht nochmals gezeigt sind, da diese analog den Figuren 2 und 3 ausgeführt sind. Der in Figur 4 dargestellte Aufnahmebehälter 1 weist am übergangsbereich zwischen der Seitenwandung und dem Boden jeweils eine Materialzuführung 17 sowie Materialabführung 18 auf. Diese Materialzu- bzw. Abführungen sind in Form geeignet dimensionierter Rohre ausgebildet, welche fest an dem Aufnahmebehälter 1 befestigt sind. Die Materialzuführung und Materialabführung 17,18 sind jeweils mittels eines Schiebers 21 zu öffnen bzw. zu schließen. Die Ankopplung dieser Zu- bzw. Abführung und die Ausgestaltung des Schiebers erfolgt dabei derart, daß das Strömungsverhalten des fließfähigen Materials im Inneren des Aufnahmebehälters 1 nicht behindert wird. Weiterhin weist der Rotor 2 einen gewissen Abstand von dem Behälterboden auf, welcher, wie bereits oben beschrieben, abhängig ist von der Füllmenge bzw. der Füllhöhe fließfähigen Materials. Zur Vermeidung des Totraums unterhalb des Rotors 2 ist ein im wesentlichen kreisringförmiger Verdrängungskörper 22 vorgesehen, dessen genaue Dimensionierung den einzelnen Anwendungsfällen angepaßt werden kann. Der Verdrängungskörper 22 muß auch so ausgebildet sein, daß eine Befüllung bzw. Entleerung des Aufnahmebehälters 1 durch die Materialzuführung 17 bzw. Materialabführung 18 nicht behindert wird. Um den Aufnahmebehälter 1 mit diesen Zu- bzw. Abführungen 17,18 in geeigneter Weise, wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, um eine horizontale Achse kippen zu können, sind diese Zu- bzw. Abführungen 17,18 in nicht dargestellter Weise in die Lagerung des Rahmens 10 des Kolloidators integriert. Es ist aber auch genauso gut möglich, die Materialzufuhr bzw. Abfuhr 17,18 schlauchförmig auszugestalten, um damit die Kippbarkeit des Aufnahmebehälters 1 zu gewährleisten. In Figur 4 ist weiterhin eine Ausgestaltungsform des Verschlußdeckels 4 dargestellt, welcher mit einem Sichtfenster 20 versehen ist, durch welches das Bedienungspersonal in das Innere des Aufnahmebehälters 1 blicken kann, wenn der Verschlußdeckel 4 in seine Verschlußposition verfahren ist. (In Figur 4 ist der Verschlußdeckel 4 in einem etwas geöffneten Zustand dargestellt). Die Größe und Ausbildung des Sichtfensters 20 hängt von den jeweiligen Gegebenheiten ab, bevorzugterweise ist das Sichtfenster 20 aus einem Spezialglas gefertigt, welches sich durch besondere Kratzfestigkeit auszeichnet. Weiterhin weist der Verschlußdeckel 4 eine Reinigungsvorrichtung 5 auf, welche in ähnlicher Weise wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt, zur Reinigung des Innenraums des Aufnahmebehälters 1 dienen kann. Eine derartige Reinigung wird vor allem dann in besonders nützlicher Weise durchgeführt, wenn der Kolloidator in einem quasi stationären Chargenbetrieb gefahren wird, bei welchem es nicht notwendig ist, den Verschlußdeckel 4 in der Leerphase zu öffnen, wobei in dieser Leerphase auch der Rotor 2 weiterhin angetrieben wird. Außerdem weist der Verschlußdeckel 4 eine Materialzuführung 19 auf, welche bewegbar durch den Verschlußdeckel 4 hindurchragt und so ausgestaltet ist, daß Zuschlagsstoffe während des Kolloidationsvorgangs in die Einflußzone des Rotors 2 zugeführt werden können. Die Materialzuführung 19 ist in geeigneter Weise relativ zu dem Verschlußdeckel 4 bewegbar, so daß ihre jeweilige Lage der Füllmenge und der Art des fließfähigen Materials angepaßt werden kann.FIG. 4 shows a third exemplary embodiment of the colloidator according to the invention, the mounting and suspension of the receptacle and the drive of the rotor not being shown again in detail since these are designed analogously to FIGS. 2 and 3. The receptacle 1 shown in FIG. 4 has a material feed 17 and a material discharge 18 at the transition area between the side wall and the bottom. These material inlets and outlets are in the form of suitably dimensioned tubes which are fixedly attached to the receptacle 1. The material feed and material discharge 17, 18 can each be opened or closed by means of a slide 21. The coupling of this supply and discharge and the design of the slide takes place in such a way that the flow behavior of the flowable material in the interior of the receptacle 1 is not hindered. Furthermore, the rotor 2 is at a certain distance from the container bottom, which, as already described above, is dependent on the filling quantity or the filling height of flowable material. In order to avoid the dead space beneath the rotor 2, an essentially circular displacement body 22 is provided, the exact dimensions of which can be adapted to the individual applications. The displacement body 22 must also be designed so that filling or emptying of the receptacle 1 is not hindered by the material feed 17 or material discharge 18. In order to be able to tilt the receptacle 1 with these inlets and outlets 17, 18 in a suitable manner, as shown in FIGS. 2 and 3, about a horizontal axis, these inlets and outlets 17, 18 are in a manner not shown integrated in the mounting of the frame 10 of the colloidator. However, it is also just as possible to design the material supply or discharge 17, 18 to be tubular, in order to ensure that the receptacle 1 can be tilted. In Figure 4 there is also shown an embodiment of the closure cover 4, which is provided with a viewing window 20 through which the operating personnel can look into the interior of the receptacle 1 when the closure cover 4 has moved into its closed position. (In Figure 4, the closure cover 4 is shown in a slightly open state). The size and design of the viewing window 20 depend on the particular circumstances, preferably the viewing window 20 is made from a special glass which is distinguished by particular scratch resistance. Furthermore, the closure lid 4 has a cleaning device 5 which, in a manner similar to that shown in FIGS. 2 and 3, can be used to clean the interior of the receptacle 1. Such cleaning is carried out particularly useful when the colloidator is operated in a quasi-stationary batch operation, in which it is not necessary to open the closure lid 4 in the empty phase, the rotor 2 also being driven in this empty phase becomes. In addition, the closure cover 4 has a material feed 19 which protrudes movably through the closure cover 4 and is designed in such a way that additives can be fed into the zone of influence of the rotor 2 during the colloidation process. The material feed 19 can be moved in a suitable manner relative to the closure cover 4, so that its respective position can be adapted to the filling quantity and the type of flowable material.

Weiterhin ist in Figur 4 ein Abstreifkörper 23 dargestellt, welcher relativ zu dem Aufnahmebehälter 1 bewegbar ist und löffelartig nach der Entleerungsphase des Aufnahmebehälters 1 dessen Innenwände von restlichem fließfähigem Material reinigen kann. Während des Betriebs des Kolloidators wird der Abstreifkörper 23 aus dem Aufnahmebehälter 1 entfernt, um den Strömungsvorgang des fließfähigen Materials nicht zu stören. Die Relativbewegung zwischen dem Abstreifkörper 23 und dem Aufnahmebehälter 1 kann entweder dadurch realisiert werden, daß der Abstreifkörper 23 relativ zu der Symmetrieachse des Aufnahmebehälters 1 bewegt wird, oder daß der Abstreifkörper stillsteht, während der Aufnahmebehälter 1 in Drehung versetzt wird.Also shown in FIG. 4 is a scraper body 23 which can be moved relative to the receiving container 1 and which, like a spoon, can clean the inside walls of any remaining flowable material after the emptying phase of the receiving container 1. During the operation of the colloidator, the scraper body 23 is removed from the receptacle 1 to complete the flow process not to disturb the flowable material. The relative movement between the stripping body 23 and the receptacle 1 can either be realized in that the stripping body 23 is moved relative to the axis of symmetry of the receptacle 1, or that the stripping body stands still while the receptacle 1 is rotated.

In Figur 5 ist ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kolloidators dargestellt, bei welchem der Aufnahmebehälter 1 eine ausbauchende Form aufweist. Die übrigen Bauteile des Kolloidators sind bei einem derartigen Aufnahmebehälter 1 analog zu den im Zusammenhang mit den Figuren 2 bis 4 beschriebenen Bauteilen anwendbar. Der in Figur 5 dargestellte Aufnahmebehälter 1 ist in seiner Form demStrömungsverhalten des fließfähigen Materials angepaßt, wobei insbesondere durch die sich nach oben verjüngende Form verhindert wird, daß sich im oberen Randbereich der Seitenwandung des Aufnahmebehälters 1 eine Totzone bildet, in welcher sich Material ansammelt, welches nicht durch den Rotor 2 in Bewegung gehalten wird. Somit kann bei dieser ausbauchenden Form des Aufnahmebehälters 1 auf die in den Figuren 2 und 3 dargestellte Umlenkvorrichtung unter Umständen verzichtet werden, wodurch sich die Reinigung des Aufnahmebehälters und dessen universelle Anwendbarkeit wesentlich verbessert.FIG. 5 shows a fourth embodiment of the colloidator according to the invention, in which the receptacle 1 has a bulging shape. The other components of the colloidator can be used in such a receptacle 1 analogously to the components described in connection with FIGS. 2 to 4. The shape of the receptacle 1 shown in FIG. 5 is adapted to the flow behavior of the flowable material, with the shape tapering upwards in particular preventing a dead zone from forming in the upper edge region of the side wall of the receptacle 1, in which material that accumulates is not kept in motion by the rotor 2. Thus, with this bulging shape of the receptacle 1, the deflection device shown in FIGS. 2 and 3 can be dispensed with under certain circumstances, which significantly improves the cleaning of the receptacle and its universal applicability.

Die Erfindungs ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Unter Beibehaltung der für die Lehre der Erfindung notwendigen Anordnung des Kolloidators sind vielfältige Variationsmöglichkeiten insbesondere bei der Ausgestaltung des Rotors und des Behälterinnenraums möglich. So ist es beispielsweise möglich, den Rotor so auszugestalten, daß seine Flügel in zwei im wesentlichen parallelen Ebenen angeordnet sind, wobei in jeder Ebene jeweils drei Flügel mit einem Winkel von etwa 120° zueinander vorgesehen sind, welche zu den jeweiligen Flügeln der anderen Ebene um etwa 60° versetzt sind. Eine günstige Ausgestaltung der Flügel kann sich, je nach Anwendungsbeispiel, daraus ergeben, daß die Vorderkante, in Drehrichtung gesehen, des jeweiligen Flügels höher liegt als dessen rückseitige Kante, wodurch auf der Oberseite des Flügels, ähnlich wie bei einem Flugzeugflügel, eine Unterdruckzone gebildet wird, welche das darüberliegende fließfähige Material zum Flügel hinsaugt. Durch die sich dabei bildende Saugzone kann es, unter bestimmten Anwendungsfällen, möglich sein, auf die im oberen Randbereich des Behälters 1 vorgesehene Umlenkung 7 zu verzichten, da durch die Saugzone sichergestellt ist, daß das Material wieder zum Propeller hin zurückfließt.The invention is not limited to the exemplary embodiments described here. While maintaining the arrangement of the colloidator necessary for the teaching of the invention, various possible variations are possible, in particular in the design of the rotor and the interior of the container. For example, it is possible to design the rotor so that its blades are arranged in two substantially parallel planes, three in each plane Wings are provided at an angle of approximately 120 ° to one another, which are offset by approximately 60 ° from the respective wings of the other plane. A favorable design of the wing, depending on the application example, can result from the fact that the front edge, viewed in the direction of rotation, is higher than the rear edge thereof, as a result of which a vacuum zone is formed on the top of the wing, similar to an aircraft wing , which draws the flowable material above it to the wing. Due to the suction zone that forms, it can, under certain applications, be possible to dispense with the deflection 7 provided in the upper edge region of the container 1, since the suction zone ensures that the material flows back to the propeller.

Claims

1. colloidator for colloiding flowable materials, with a receptacle, which is designed in the head region for the introduction of the material, and with a rotatably arranged rotor in the bottom region of the receptacle as an action device, characterized in that the drive shaft (3) of the rotor (2 ) is guided through the bottom of the receptacle to the outside, that the receptacle (1) is provided in its head region with an opening which can be closed by a closure cover (4), and that the colloidator is designed so that it can be optionally in an operating position in which the opening is at the top, or can be guided into an emptying position in which the opening is at the bottom.

2. Colloidator according to claim 1, characterized in that the ratio of the height of the receiving container (1) to its inner diameter is in the range from 0.70 to 2.5.

3. Colloidator according to claims 1 or 2, characterized in that the ratio of the inner diameter of the receiving container (1) to the diameter of the rotor (2) is in the range of 1.10 to 2.25.

4. Colloidator according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the speed of the rotor (2) depending on its design between 1,500 and 12,000 rpm. is.

5. Colloidator according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the rotor (2) has at least two vanes.

6. Colloidator according to claim 5, characterized in that each wing is designed as a simple plate.

7. Colloidator according to claim 6, characterized in that a setting angle of each wing is in a range from 2 ° to 18 °.

8. Colloidator according to claim 5, characterized in that each wing has a changing angle of change over its longitudinal extent.

9. Colloidator according to claim 8, characterized in that the setting angle is greatest in the region of the axis of rotation and decreases towards the wing tip.

10. Colloidator according to one of claims 1 to 9, characterized in that the setting angle of the wing is variable.

11. Colloidator according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that the ratio of the peripheral speed of the rotor (2) to the setting angle of the wing is in the range from 50 to 3,500.

12. Colloidator according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that coaxially to the rotor (2), on the side of the rotor (2) which faces the interior of the receiving container (1), a rotationally symmetrical, towards the inside of the container tapered body (6) is arranged.

13. Colloidator according to one of claims 1 to 12, characterized in that the distance of the rotor (2) from the receptacle bottom is variable.

14. Colloidator according to at least one of claims 1 to 13, characterized in that the ratio of the diameter of the receiving container (1) to the distance of the wings from the container bottom is in the range from 4 to 25.

15. Colloidator according to at least one of claims 1 to 14, characterized in that all wings are arranged in one plane.

16. Colloidator according to at least one of claims 1 to 14, characterized in that the wings are arranged in several planes.

17. Colloidator according to at least one of claims 1 to 14, characterized in that the wings are arranged offset in the direction of the rotor axis, that a part of a wing facing the inside of the container and a part of an adjacent wing facing the bottom of the container lie in the same plane perpendicular to the rotor axis.

18. Colloidator according to at least one of claims 1 to 17, characterized in that the ratio of the wing width to the wing thickness is in a range from 2 to 10.

19. Colloidator according to at least one of claims 1 to 17, characterized in that the receiving container (1) in the region of the rotor (2) is provided with a reinforced wall.

20. Colloidator according to one of claims 1 to 19, characterized in that the receiving container (1) is provided with at least one closable material feed (17) and material discharge (18).

21. Colloidator according to claim 20, characterized in that the material feed (17) and material discharge (18) are arranged in the bottom region of the receptacle (1).

22. Colloidator according to claim 20, characterized in that the material feed (17) and material discharge (18) are arranged in the transition area between the bottom and side wall.

23. Colloidator according to claim 20, characterized in that the material feed (17) and the material discharge (18) are arranged in the region of the side wall.

24. Colloidator according to one of claims 1 to 23, characterized in that a material feed (19) projecting from above into the receiving container (1) is provided for supplying material in the region of the zone of influence of the rotor (2).

25. Colloidator according to one of claims 1 to 24, characterized by a vacuum pump which can be brought into interaction with the interior of the receiving container (1).

26. Colloidator according to one of claims 1 to 24, characterized in that a viewing window (20) is provided in the closure cover (4).

27. Colloidator according to one of claims 1 to 26, characterized in that a cleaning device (5) is arranged in the closure lid (4).

28. Colloidator according to one of claims 1 to 27, characterized in that a displacement body (22) is arranged between the container bottom and the rotor (2).

29. Colloidator according to one of claims 1 to 27, characterized in that a wiping body (23) which can be introduced into the receiving container (1) and is movable relative to this is provided.

30. Colloidator according to at least one of claims 1 to 29, characterized in that at least one deflection device (7) is arranged on the inner wall of the receiving container (1).

31. Colloidator according to one of claims 1 to 28, characterized in that the receiving container (1) is designed bulging.

32. Colloidator according to at least one of claims 1 to 31, characterized in that the receptacle (1) with the rotor (2), the drive shaft (3) and a motor (9) form a unit which is about a horizontal axis, preferably by their center of gravity is rotatably arranged.

33. Colloidator according to claim 32, characterized in that the receiving container (1) and the motor (9) are arranged coaxially.

34. Colloidator according to claim 32, characterized in that the receiving container (1) is arranged parallel to the motor (9) and between the motor shaft and the rotor shaft (3) a transmission device (15) is arranged.