EP0988887A1 - Homogenisator mit Schutzvorrichtung auf dem Rotor - Google Patents

Homogenisator mit Schutzvorrichtung auf dem Rotor Download PDF

Info

Publication number
EP0988887A1
EP0988887A1 EP98116036A EP98116036A EP0988887A1 EP 0988887 A1 EP0988887 A1 EP 0988887A1 EP 98116036 A EP98116036 A EP 98116036A EP 98116036 A EP98116036 A EP 98116036A EP 0988887 A1 EP0988887 A1 EP 0988887A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
openings
toothing
homogenizer
rotor
stator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP98116036A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0988887B1 (de
Inventor
Erwin Seefried
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vakumix Ruehr- und Homogenisiertechnik AG
Original Assignee
Vakumix Ruehr- und Homogenisiertechnik AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vakumix Ruehr- und Homogenisiertechnik AG filed Critical Vakumix Ruehr- und Homogenisiertechnik AG
Priority to DE59807124T priority Critical patent/DE59807124D1/de
Priority to DE29822149U priority patent/DE29822149U1/de
Priority to EP98116036A priority patent/EP0988887B1/de
Publication of EP0988887A1 publication Critical patent/EP0988887A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0988887B1 publication Critical patent/EP0988887B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/27—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices
    • B01F27/271—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed radially between the surfaces of the rotor and the stator

Definitions

  • the invention relates to a homogenizer for homogenizing flowable materials, with a rotor and a stator, the have teeth which are concentric with one another.
  • Homogenizers are among others in pharmaceutical, cosmetic, chemical and food industries for manufacturing of creams, ointments, pastes, mayonnaises and similar products used. They are usually at the bottom of a mixing container arranged in which the substances are mixed and homogenized become.
  • the homogenizer is often used as a rotor-stator dispersing machine trained, but can also be a so-called Circulating agitator to achieve a better pumping effect his.
  • a generic homogenizer is, for example, out DE 195 37 303 A1 known.
  • Homogenizers usually work at high speeds. If hard foreign bodies in the mixture to be processed, in particular Metal parts are included, these can be from the homogenizer be sucked in and damage or destroy it. This is particularly problematic when in the Product to be manufactured powder, pigments or other solids should be mixed in, as these are often metallic Foreign bodies included. It is also possible that in the mixing plant loosen screws, nuts and the like and fall into the homogenizer.
  • the present invention has for its object a To create a homogenizer of the type mentioned that one Protection against damage or destruction by hard Has foreign bodies, this protection the homogenizer performance does not reduce or at least insignificantly.
  • the invention solves this problem in that the rotor is radial a protective toothing on the inside of the first stator toothing with openings one to be kept to the minimum size Foreign objects adapted clear width.
  • the homogenizer has one rotor and one Stator on which rotates relative to each other can be moved.
  • the stator is preferably stationary and the rotor is rotatable, but this is within the scope of the invention not mandatory. Possibly. the stator (e.g. counter to the rotor). The only thing that matters is that rotor and stator rotate relative to each other can to the homogenization and described in more detail below To achieve dispersing effect.
  • the rotor and stator have teeth that are concentric with one another on.
  • toothing denotes any openings in a circumferential wall of the rotor or Stator through which the mix in the homogenizer operation in the radial direction penetrates to the outside.
  • Such an interlocking can create individual openings in an otherwise closed, in have circumferential wall, but often the toothing formed by a on a peripheral portion a plurality of rotor or stator arranged by itself axially extending teeth, the baffles for the homogenized material exhibit. So far in the claims and the description the terms “axial” or "radial” are used, the axial direction is always through the axis of rotation of the rotor Are defined.
  • the technical effect of the concentric gears is the following: that in the usually axial inlet of the homogenizer flowing in is mixed from the radial innermost rotor teeth detected and at a peripheral speed according to the peripheral speed of this Gearing applied. Supported by the centrifugal force (if necessary through separate pump blades in the rotor or the pumping action the gear surfaces) the material is thrown outwards and hits the with high kinetic energy then the following stator teeth. The kinetic energy of the Good is converted into a dispersing effect. Radially outside from this first stator toothing further rotor and connect stator gears if necessary.
  • homogenizer can exert its dispersing effect, he needs at least one rotor and one stator toothing. As explained below, this rotor toothing can also be formed by the protective toothing.
  • homogenizers each two (possibly also have several) rotor and stator teeth, which are arranged concentrically to each other.
  • This protective toothing prevents that in the homogenizer Foreign bodies entering radially outward onto the first stator toothing be thrown and the homogenizer to destroy.
  • the foreign bodies are removed from the protective toothing caught and remain in the rotor, they can be cleaned of the homogenizer can be removed.
  • the clear width of the openings this protective toothing must not be larger than that minimal size of possible foreign bodies whose passage through the interlocking rotor / stator gears one still want to prevent.
  • the largest clear width of the openings of the Protective teeth are often in the range 1 to 5 mm, preferably 2 to 4 mm. It is usually sufficient that Clear width to be dimensioned so that metallic foreign bodies from the size of a screw or nut of thread size M3 be prevented from passing through.
  • the protective toothing according to the invention brings about not a reduction in performance, on the contrary an increase in performance of the homogenizer.
  • the openings of the protective toothing contain wall sections running in the axial direction or Wall surfaces.
  • the openings of the protective teeth be rectangular, with two opposite sides of the rectangle run in the axial direction.
  • This in the axial direction running wall surfaces can with the first stator teeth include an angle that is between 0 and 90 °, preferably between 0 and 60 °, more preferably between 0 and is 40 °.
  • An angle of 0 ° means that at a corresponding Rotary position of the rotor and stator to each other Walls of protective toothing and first stator toothing aligned, i.e. lie in one plane.
  • the intermeshing rotor and stator teeth have depending on the size of the homogenizer axial height of a few centimeters or more. It is therefore preferred that the protective toothing in the axial direction seen at least two, preferably at least three has openings arranged one above the other.
  • a particularly good dispersing effect is obtained and delivery rate of a homogenizer according to the invention, when facing each axial row of openings the rows adjacent in the circumferential direction of the protective toothing is arranged offset from openings in the axial direction.
  • the axial displacement is preferably an amount that half the sum of the axial clear width of an opening and axial thickness of an opening separating two openings in the axial direction Corresponds to web. This means that the Separator between two axially arranged openings at the axial height of the center of an opening in Adjacent row of openings runs circumferentially (see also Fig. 3).
  • the homogenizer according to the invention has one with a hub 2 provided shaft 1 by one in the drawing Drive, not shown, is driven. With wave 1 a rotor 3 rotation test is connected.
  • the rotor 3 has two rotor teeth 4 and 5 concentric with each other.
  • At the inner rotor toothing 4 is the one according to the invention Protective toothing.
  • the homogenizer housing 6 With the homogenizer housing 6 the stator is connected, the two concentric to each other Stator teeth 7, 8 has.
  • One connected to the stator Stator cover 9 covers the rotor 3 on its outer circumference from and simultaneously forms the inlet designated 10 of the homogenizer.
  • the Process of the homogenizer forms. It is with a drain nozzle 12 connected.
  • the homogenizer according to the invention is in an opening on the bottom one used at 13 arranged mixing container.
  • annular channel 14 is provided, which the drain 11 with the Product space of the mixing container 13 connects.
  • Outlet 11 of the homogenizer At low pressure in Outlet 11 of the homogenizer is the sealing ring 16 sealing and the material to be homogenized is conveyed through the nozzle 12.
  • FIG. 2 It can be seen in Fig. 2 that radially inward from the first, i.e. radially innermost stator 7 the inventive Protective toothing 4 is arranged.
  • This protective toothing is formed as a ring, into which (e.g. by means of a laser) Openings of the desired size are cut.
  • the stator gears 7, 8 and the radially outer toothing 5 are formed by rows of axially extending ones individual teeth, as from the synopsis of FIGS. 1 and 2 can be seen.
  • Fig. 3 it can be seen that adjacent axial rows of openings 19 of the protective toothing 4 are arranged offset to one another in the axial direction (cf. for example, the rows labeled 20 and 21). This offset Arrangement of the rows of openings is preferred according to the invention, but not absolutely necessary.
  • Fig. 2 it can be seen that the axially extending wall surfaces 22 of the rotor teeth 5 and 23, 24 of the stator teeth 7, 8 run exactly in the radial direction, i.e. parallel to the axial plane indicated at 25.
  • these wall surfaces 22, 23, 24 also relative to the radial direction be inclined to a higher pumping and / or dispersing effect to achieve.
  • the wall surfaces 26 running in the axial direction are the protective toothing 4 with respect to the radial direction (or Axial plane) inclined by an angle ⁇ indicated at 27 arranged.
  • the following table shows the increase in performance achieved by the protective toothing according to the invention compared to a conventional homogenizer which has no facilities for protection against foreign body entry.
  • the experiments were carried out with concentrated aqueous sorbitol solution (70% by weight sorbitol, 30% by weight water).
  • the table shows the factors around which the delivery rate of a homogenizer according to the invention different operating conditions compared to a conventional one Homogenizer (shown in Fig. 4) increased.
  • the conventional one Homogenizer has no protective teeth on which Pump wing 18 closes the first one radially on the outside Stator teeth 7 on. You can see that on average the output increased by about a third.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Homogenisator zum Homogenisieren fließfähiger Stoffe, mit einem Rotor (3) und einem Stator, die zueinander konzentrische Verzahnungen (4,5,7,8) aufweisen. Er ist dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (3) radial innen von der ersten Statorverzahnung (7) eine Schutzverzahnung (4) mit Öffnungen einer an die minimale Größe abzuhaltender Fremdkörper angepaßten lichten Weite aufweist. Der erfindungsgemäße Homogenisator ist gegen Beschädigungen durch in die Rotor/statorverzahnung eintretende harte Fremdkörper geschützt, ohne daß es zu einer Leistungsminderung gegenüber einem Homogenisator ohne eine solche Schutzeinrichtung kommt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Homogenisator zum Homogenisieren fließfähiger Stoffe, mit einem Rotor und einem Stator, die zueinander konzentrische Verzahnungen aufweisen.
Homogenisatoren werden u.a. in der pharmazeutischen, kosmetischen, chemischen und Nahrungsmittelindustrie zur Herstellung von Cremes, Salben, Pasten, Mayonnaisen und ähnlichen Produkten verwendet. Sie sind üblicherweise am Boden eines Mischbehälters angeordnet, in dem die Stoffe gemischt und homogenisiert werden. Der Homogenisator ist häufig als Rotor-Stator-Dispergiermaschine ausgebildet, kann aber auch ein sogenanntes Umwälzrührwerk zum Erzielen einer besseren Pumpwirkung sein. Ein gattungsgemäßer Homogenisator ist bspw. aus DE 195 37 303 A1 bekannt.
Homogenisatoren arbeiten üblicherweise mit hohen Drehzahlen. Wenn in der zu bearbeitenden Mischung harte Fremdkörper, insbesondere Metallteile, enthalten sind, können diese vom Homogenisator angesaugt werden und diesen beschädigen oder zerstören. Problematisch ist dies insbesondere dann, wenn in das herzustellende Produkt Pulver, Pigmente oder andere Feststoffe eingemischt werden sollen, da gerade diese häufig metallische Fremdkörper enthalten. Auch ist es möglich, daß sich in der Mischanlage Schrauben, Muttern und dergleichen lösen und in den Homogenisator fallen.
Aus offenkundiger Vorbenutzung ist es bereits bekannt, vor dem Einlauf des Homogenisators (vorzugsweise kegelförmige) Schutzsiebe anzubringen, die harte Fremdkörper an einem Eintritt in den Homogenisatoreinlauf hindern. Nachteilig daran ist, daß diese Siebe insbesondere viskosem Mischgut einen erheblichen Strömungswiderstand entgegensetzen und die Homogenisatorleistung deutlich vermindern.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Homogenisator der eingangs genannten Art zu schaffen, der einen Schutz gegen Beschädigung oder Zerstörung durch harte Fremdkörper aufweist, wobei dieser Schutz die Homogenisatorleistung nicht oder allenfalls unwesentlich mindert.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der Rotor radial innen von der ersten Statorverzahnung eine Schutzverzahnung mit Öffnungen einer an die minimale Größe abzuhaltender Fremdkörper angepaßten lichten Weite aufweist.
Zunächst seien einige im Rahmen der Erfindung verwendete Begriffe erläutert. Der Homogenisator weist einen Rotor und einen Stator auf, die relativ zueinander in eine Drehbewegung versetzt werden können. Vorzugsweise ist der Stator ortsfest und der Rotor drehbar, doch ist dies im Rahmen der Erfindung nicht zwingend erforderlich. Ggf. kann auch der Stator (bspw. gegenläufig zum Rotor) verdrehbar sein. Entscheidend ist lediglich, daß sich Rotor und Stator relativ zueinander drehen können, um die unten näher beschriebene Homogenisier- und Dispergierwirkung zu erzielen.
Rotor und Stator weisen zueinander konzentrische Verzahnungen auf. Der Begriff Verzahnung bezeichnet jegliche Öffnungen in einer in Umfangsrichtung verlaufenden Wand von Rotor bzw. Stator, durch die das Mischgut im Homogenisatorbetrieb in Radialrichtung nach außen durchtritt. Eine solche Verzahnung kann einzelne Öffnungen in einer ansonsten geschlossenen, in umfangsrichtung verlaufende Wand aufweisen, häufig wird jedoch die Verzahnung gebildet durch eine auf einem Umfangsabschnitt von Rotor bzw. Stator angeordnete Vielzahl von sich axial erstreckenden Zähnen, die Prallflächen für das Homogenisiergut aufweisen. Soweit in den Ansprüchen und der Beschreibung die Begriffe "axial" bzw. "radial" verwendet werden, ist die Axialrichtung immer durch die Drehachse des Rotors definiert.
Die technische Wirkung der zueinander konzentrischen Verzahnungen ist folgende: Das in den üblicherweise axialen Einlauf des Homogenisators einströmende Mischgut wird von der radial innersten Rotorverzahnung erfaßt und mit einer Umfangsgeschwindigkeit entsprechend der Umfangsgeschwindigkeit dieser Verzahnung beaufschlagt. Durch die Zentrifugalkraft (ggf. unterstützt durch separate Pumpflügel im Rotor oder die Pumpwirkung der Verzahnungsflächen) wird das Gut nach außen geschleudert und trifft mit hoher kinetischer Energie auf die dann folgende Statorverzahnung. Die kinetische Energie des Gutes wird so in Dispergierwirkung umgesetzt. Radial außen von dieser ersten Statorverzahnung können sich weitere Rotor- und ggf. Statorverzahnungen anschließen.
Damit der Homogenisator seine Dispergierwirkung ausüben kann, benötigt er wenigstens eine Rotor- und eine Statorverzahnung. Wie nachstehend erläutert, kann diese Rotorverzahnung auch durch die Schutzverzahnung gebildet sein. Bevorzugt sind erfindungsgemäß jedoch Homogenisatoren, die jeweils zwei (u.U. auch mehrere) Rotor- und Statorverzahnungen aufweisen, die konzentrisch zueinander angeordnet sind.
Häufig ist es erwünscht, die Bewegungsenergie des Rotors nicht nur in Dispergierwirkung, sondern auch in Pumpwirkung zur Förderung des Homogenisiergutes umzusetzen. Dies kann geschehen durch den Einbau zusätzlicher sogenannter Pumpflügel in den Rotor, die eine Pumpwirkung vergleichbar einer Kreiselpumpe ausüben. Eine solche Pumpwirkung kann jedoch zusätzlich oder statt dessen auch durch entsprechend gestaltete Flächen der Rotorverzahnung ausgeübt werden. Vorzugsweise weist die Verzahnung dann zur Radialrichtung geneigte Flächen auf, die eine Pumpwirkung ausüben.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß der Rotor radial innen von der ersten Statorverzahnung eine Schutzverzahnung mit Öffnungen einer an die minimale Größe abzuhaltender Fremdkörper angepaßten lichten Weite aufweist.
Diese Schutzverzahnung verhindert, daß in den Homogenisator eintretende Fremdkörper radial nach außen auf die erste Statorverzahnung geschleudert werden und dabei den Homogenisator zerstören. Die Fremdkörper werden von der Schutzverzahnung aufgefangen und verbleiben im Rotor, sie können beim Reinigen des Homogenisators entfernt werden. Die lichte Weite der Öffnungen dieser Schutzverzahnung darf nicht größer sein als die minimale Größe möglicher Fremdkörper, deren Durchtritt durch die ineinander greifenden Rotor/Statorverzahnungen man noch verhindern möchte. Die größte lichte Weite der Öffnungen der Schutzverzahnung wird häufig im Bereich 1 bis 5 mm, vorzugsweise 2 bis 4 mm liegen. Es ist in der Regel ausreichend, die lichte Weite so zu bemessen, daß metallische Fremdkörper von der Größe einer Schraube bzw. Mutter der Gewindegröße M3 noch am Durchtritt gehindert werden.
Überraschenderweise bewirkt die erfindungsgemäße Schutzverzahnung nicht eine Leistungsminderung, sondern im Gegenteil eine Leistungssteigerung des Homogenisators. Diese Leistungssteigerung ist um so größer, je viskoser das durch den Homogenisator geführte Mischgut ist. Vermutlich liegt dies daran, daß die Seitenwände der Öffnungen der Schutzverzahnung eine zusätzliche Pumpwirkung ausüben und so die Leistung erhöhen.
Vorzugsweise enthalten einige oder alle Öffnungen der Schutzverzahnung in Axialrichtung verlaufende Wandabschnitte bzw. Wandflächen. Bspw. können die Öffnungen der Schutzverzahnungen rechteckig sein, wobei zwei gegenüberliegende Rechteckseiten in Axialrichtung verlaufen. Diese in Axialrichtung verlaufenden Wandflächen können mit der ersten Statorverzahnung einen Winkel einschließen, der zwischen 0 und 90°, vorzugsweise zwischen 0 und 60°, weiter vorzugsweise zwischen 0 und 40° liegt. Ein Winkel von 0° bedeutet, daß bei einer entsprechenden Drehstellung von Rotor und Stator zueinander die Wandungen von Schutzverzahnung und erster Statorverzahnung miteinander fluchten, d.h. in einer Ebene liegen. Die in Axialrichtung verlaufenden Wandflächen in den Öffnungen der Schutzverzahnung können genau in der Radialebene verlaufen, wenn das Mischgut in erster Linie zwecks Erzielung einer guten Dispergierwirkung in Umfangsgeschwindigkeit beschleunigt werden soll. Sie können aber auch relativ zur Radialebene geneigt sein, wenn sie auf das Mischgut gleichzeitig eine Pumpwirkung ausüben sollen.
In der Regel weisen die ineinander greifenden Rotor- und Statorverzahnungen abhängig von der Größe des Homogenisators eine axiale Höhe von einigen Zentimetern oder mehr auf. Es ist daher bevorzugt, daß die Schutzverzahnung in Axialrichtung gesehen jeweils wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei übereinander angeordnete Öffnungen aufweist.
Überraschenderweise erhält man eine besonders gute Dispergierwirkung und Förderleistung eines erfindungsgemäßen Homogenisators, wenn jede axiale Reihe von Öffnungen gegenüber den in Umfangsrichtung der Schutzverzahnung benachbarten Reihen von Öffnungen in Axialrichtung versetzt angeordnet ist. Die axiale Versetzung erfolgt vorzugsweise um ein Maß, das der Hälfte der Summe aus axialer lichter Weite einer Öffnung und axialer Dicke eines zwei Öffnungen in Axialrichtung trennenden Steges entspricht. Dies bedeutet, daß jeweils der Trennsteg zwischen zwei axial übereinander angeordneten Öffnungen auf der axialen Höhe der Mitte einer Öffnung der in Umfangsrichtung benachbarten Öffnungsreihe verläuft (siehe auch Fig. 3).
Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1
einen teilweisen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Homogenisator;
Fig. 2
einen Axialschnitt durch Rotor und Stator;
Fig. 3
eine Ansicht des Schutzverzahnungsringes senkrecht zu dessen Axialebene;
Fig. 4
eine Ansicht wie Fig. 2 eines Homogenisators des Standes der Technik.
Der erfindungsgemäße Homogenisator weist eine mit einer Nabe 2 versehene Welle 1 auf, die von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Antrieb angetrieben wird. Mit der Welle 1 ist ein Rotor 3 drehtest verbunden. Der Rotor 3 weist zwei zueinander konzentrische Rotorverzahnungen 4 und 5 auf. Bei der inneren Rotorverzahnung 4 handelt es sich um die erfindungsgemäße Schutzverzahnung. Mit dem Homogenisatorgehäuse 6 ist der Stator verbunden, der zwei zueinander konzentrische Statorverzahnungen 7, 8 aufweist. Eine mit dem Stator verbundene Statorabdeckung 9 deckt den Rotor 3 an seinem Außenumfang ab und bildet gleichzeitig den mit 10 bezeichneten Zulauf des Homogenisators.
Am Außenumfang des Homogenisatorgehäuses 6 ist ein zur Homogenisatorwelle 1 konzentrischer Kanal 11 angeordnet, der den Ablauf des Homogenisators bildet. Er ist mit einem Ablaufstutzen 12 verbunden.
Der erfindungsgemäße Homogenisator ist in eine Öffnung am Boden eines bei 13 angeordneten Mischbehälters eingesetzt.
Zwischen dem Homogenisatorgehäuse 6 und der Statorabdeckung 9 ist ein Ringkanal 14 vorgesehen, der den Ablauf 11 mit dem Produktraum des Mischbehälters 13 verbindet. Ein von einer bei 15 angedeuteten Federeinrichtung vorgespannter Dichtring 16 dichtet den Ringkanal 14 statisch gegenüber dem Ablauf 11 ab. Er liegt abdichtend an einer abgeschrägten Fläche 17 des Homogenisatorgehäuses 6 an. Bei niedrigem Druck im Auslauf 11 des Homogenisators liegt der Dichtring 16 abdichtend an und das Homogenisiergut wird durch den Stutzen 12 abgefördert. Steigt bspw. durch Absperren des Stutzens 12 der Druck im Auslauf 11 an, hebt der Dichtring 16 gegen die Federkraft von seinem Sitz ab, so daß das Homogenisiergut aus dem Auslauf 11 durch den Kanal 14 unmittelbar in das Innere des Mischbehälters 13 zurückgefördert wird. Bezüglich der mit diesen beiden unterschiedlichen Fördermöglichkeiten verbundenen Vorteile wird auf die Offenbarung der DE 195 37 303 A1 verwiesen.
Das konzentrische Ineinandergreifen der Schutzverzahnung 4 und Verzahnung 5 des Rotors und der beiden Verzahnungen 7, 8 des Stators ist insbesondere in Fig. 2 zu erkennen. Man erkennt dort auch die zusätzlichen Pumpflügel 18 des Rotors, die dessen Förderleistung (Pumpleistung) erhöhen.
Man erkennt in Fig. 2, daß radial innen von der ersten, d.h. radial innersten Statorverzahnung 7 die erfindungsgemäße Schutzverzahnung 4 angeordnet ist. Diese Schutzverzahnung ist als ein Ring ausgebildet, in den (bspw. mittels eines Lasers) Öffnungen der gewünschten Größe geschnitten sind. Die Statorverzahnungen 7, 8 und die radial äußere Verzahnung 5 sind gebildet durch Reihen von sich in Axialrichtung erstreckenden einzelnen Zähnen, wie aus der Zusammenschau der Fig. 1 und 2 zu erkennen ist. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß jeweils benachbarte axiale Reihen von Öffnungen 19 der Schutzverzahnung 4 in Axialrichtung versetzt zueinander angeordnet sind (vgl. bspw. die mit 20 und 21 bezeichneten Reihen). Diese versetzte Anordnung der Öffnungsreihen ist erfindungsgemäß zwar bevorzugt, jedoch nicht unbedingt erforderlich.
In Fig. 2 erkennt man, daß die axial verlaufenden Wandflächen 22 der Rotorverzahnung 5 und 23, 24 der Statorverzahnungen 7, 8 genau in radialer Richtung laufen, d.h. parallel zu der bei 25 angedeuteten Axialebene. Im Rahmen der Erfindung können diese Wandflächen 22, 23, 24 auch relativ zur Radialrichtung geneigt sein, um eine höhere Pump- und/oder Dispergierwirkung zu erzielen.
Dagegen sind die in Axialrichtung verlaufenden Wandflächen 26 der Schutzverzahnung 4 gegenüber der Radialrichtung (bzw. Axialebene) um einen bei 27 angedeuteten Winkel α geneigt angeordnet.
Bei Betrieb des erfindungsgemäßen Homogenisators wird das Mischgut über dem Zulauf 10 dem Homogenisator zugeführt. Das Gut wird zunächst von den Pumpflügeln 18 erfaßt und auf eine Geschwindigkeit beschleunigt, die sowohl eine Radialkomponente als auch eine Komponente in Umfangsrichtung besitzt. Das Gemisch tritt in die Öffnungen 19 der Schutzverzahnung 4 ein, wird von den Wandflächen 26 weiter beschleunigt und prallt auf die Wandflächen 23 der ersten Statorverzahnung 7. Das aus der Statorverzahnung 7 nach außen austretende Gemisch wird von der zweiten Rotorverzahnung 5 erfaßt, wiederum beschleunigt und auf die Wandflächen 24 der zweiten Statorverzahnung 8 geschleudert. Das homogenisierte und dispergierte Gemisch tritt in den Ablauf 11 aus und wird entweder durch den Stutzen 12 oder durch den Kanal 14 abgefördert.
Sofern in dem dem Homogenisator zugeführten Gemisch harte Fremdkörper enthalten sind, deren Größe die lichte Weite der Öffnungen 19 der Schutzverzahnung 4 entweder erreicht oder überschreitet, können diese durch die Schutzverzahnung 4 nicht hindurchtreten. Sie werden im Rotor 3 festgehalten und können dementsprechend nicht auf die erste Statorverzahnung 7 und anschließende Verzahnungen geschleudert werden.
Die nachfolgende Tabelle belegt die durch die erfindungsgemäße Schutzverzahnung erreichte Leistungssteigerung gegenüber einem herkömmlichen Homogenisator, der keinerlei Einrichtungen zum Schutz vor Fremdkörpereintritt aufweist. Die Versuche wurden durchgeführt mit konzentrierter wäßriger Sorbitollösung (70 Gew.-% Sorbitol, 30 Gew.-% Wasser).
Umfangsgeschwindigkeit der Rotoraußenkante [m/s] Leistungserhöhung gegenüber einem herkömmlichen Homogenisator bei einem Innendruck im Mischbehälter von
1.000 mbar 400 mbar 200 mbar
11,15 1,42 1,36 1,46
16,72 1,57 1,74 1,64
20,07 1,43 1,48 1,49
23,42 1,35 1,42 1,36
25,39 1,31 1,39 1,31
26,76 1,23 1,48 1,18
31 1,24 1,33 1,02
Aus der Tabelle sind die Faktoren ersichtlich, um die sich die Förderleistung eines erfindungsgemäßen Homogenisators bei verschiedenen Betriebszuständen gegenüber einem herkömmlichen Homogenisator (dargestellt in Fig. 4) erhöht. Der herkömmliche Homogenisator weist keine Schutzverzahnung auf, an die Pumpflügel 18 schließt radial außen unmittelbar die erste Statorverzahnung 7 an. Man erkennt, daß sich im Durchschnitt die Förderleistung um etwa ein Drittel erhöht.

Claims (7)

  1. Homogenisator zum Homogenisieren fließfähiger Stoffe, mit einem Rotor (3) und einem Stator, die zueinander konzentrische Verzahnungen (4,5,7,8) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (3) radial innen von der ersten Statorverzahnung (7) eine Schutzverzahnung (4) mit Öffnungen (19) einer an die minimale Größe abzuhaltender Fremdkörper angepaßten lichten Weite aufweist.
  2. Homogenisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (19) der Schutzverzahnung (4) in Axialrichtung verlaufende Wandflächen (26) aufweisen.
  3. Homogenisator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese Wandflächen (26) mit axial verlaufenden Wandflächen (23) der ersten Statorverzahnung einen Winkel einschließen, der zwischen 0° und 90°, vorzugsweise zwischen 0° und 60°, weiter vorzugsweise zwischen 0° und 40° liegt.
  4. Homogenisator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (19) der Schutzverzahnung (4) rechteckig sind.
  5. Homogenisator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzverzahnung (4) in Axialrichtung gesehen wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei übereinander angeordnete Öffnungen (19) aufweist.
  6. Homogenisator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede axiale Reihe (20) von Öffnungen (19) gegenüber den in Umfangsrichtung der Schutzverzahnung benachbarten Reihen (21) von Öffnungen (19) in Axialrichtung versetzt angeordnet ist.
  7. Homogenisator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Versetzung um ein Maß erfolgt, das der Hälfte der Summe aus axialer lichter Weite einer Öffnung (19) und axialer Dicke eines zwei Öffnungen (19) in Axialrichtung trennenden Steges entspricht.
EP98116036A 1998-08-25 1998-08-25 Homogenisator mit Schutzvorrichtung auf dem Rotor Expired - Lifetime EP0988887B1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE59807124T DE59807124D1 (de) 1998-08-25 1998-08-25 Homogenisator mit Schutzvorrichtung auf dem Rotor
DE29822149U DE29822149U1 (de) 1998-08-25 1998-08-25 Homogenisator mit Schutzverzahnung
EP98116036A EP0988887B1 (de) 1998-08-25 1998-08-25 Homogenisator mit Schutzvorrichtung auf dem Rotor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP98116036A EP0988887B1 (de) 1998-08-25 1998-08-25 Homogenisator mit Schutzvorrichtung auf dem Rotor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0988887A1 true EP0988887A1 (de) 2000-03-29
EP0988887B1 EP0988887B1 (de) 2003-02-05

Family

ID=8232512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP98116036A Expired - Lifetime EP0988887B1 (de) 1998-08-25 1998-08-25 Homogenisator mit Schutzvorrichtung auf dem Rotor

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0988887B1 (de)
DE (2) DE59807124D1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1155733A1 (de) * 2000-05-19 2001-11-21 Vakumix Rühr- und Homogenisiertechnik Aktiengesellschaft Homogenisator zur Herstellung fliessfähiger Stoffe
US7325966B2 (en) 2003-05-09 2008-02-05 Ika-Werke Gmbh & Co. Kg Device for dispersion and/or homogenization
WO2008107493A1 (en) * 2007-10-12 2008-09-12 S.P.C.M. Sa Installation for the flocculation of sludge loaded with suspended matter, method using the installation
EP2529829A1 (de) 2011-06-01 2012-12-05 Vakumix Rühr- und Homogenisiertechnik Aktiengesellschaft Dispergierrotor zum Homogenisieren fließfähiger Medien
JPWO2013027650A1 (ja) * 2011-08-19 2015-03-19 株式会社明治 微粒化装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20002920U1 (de) 2000-02-18 2000-04-20 Schröder & Boos Misch- und Anlagentechnik GmbH & Co. KG, 27578 Bremerhaven Homogenisator
DE102014116242A1 (de) * 2014-11-07 2016-05-12 Uts Biogastechnik Gmbh Rühreinrichtung für einen Fermenter einer Biogasanlage
WO2024100447A2 (de) * 2022-11-07 2024-05-16 Frymakoruma Ag Homogenisator sowie vakuumprozessanlage und verfahren damit

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB638966A (en) * 1948-07-21 1950-06-21 Raolo Benvenuto Giusti Improvements in or relating to mixing and homogenising apparatus
DE821200C (de) * 1948-10-02 1951-11-15 Hans Kotthoff Ruehrvorrichtung
DE1034149B (de) * 1955-05-07 1958-07-17 Hans Kotthoff Kreiselmischer mit einem fest angeordneten, das Schleuderrad konzentrisch umgebendenWiderstands-Elementenkranz
DE1040513B (de) * 1953-09-07 1958-10-09 Wilhelm Schmitz Misch- und Emulgiervorrichtung fuer Fluessigkeiten
US3285331A (en) * 1964-05-21 1966-11-15 Bratland Arthur Combined mixing and homogenising apparatus
DE2335773A1 (de) * 1972-07-13 1974-01-31 Silverson Machines Ltd Mischvorrichtung
EP0290033A1 (de) * 1987-05-08 1988-11-09 A. BERENTS GMBH &amp; CO. KG Homogenisator für die Herstellung fliessfähiger Produkte
EP0760254A1 (de) * 1995-08-29 1997-03-05 Vakumix Rühr- und Homogenisiertechnik Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Homogenisieren fliessfähiger Stoffe

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB638966A (en) * 1948-07-21 1950-06-21 Raolo Benvenuto Giusti Improvements in or relating to mixing and homogenising apparatus
DE821200C (de) * 1948-10-02 1951-11-15 Hans Kotthoff Ruehrvorrichtung
DE1040513B (de) * 1953-09-07 1958-10-09 Wilhelm Schmitz Misch- und Emulgiervorrichtung fuer Fluessigkeiten
DE1034149B (de) * 1955-05-07 1958-07-17 Hans Kotthoff Kreiselmischer mit einem fest angeordneten, das Schleuderrad konzentrisch umgebendenWiderstands-Elementenkranz
US3285331A (en) * 1964-05-21 1966-11-15 Bratland Arthur Combined mixing and homogenising apparatus
DE2335773A1 (de) * 1972-07-13 1974-01-31 Silverson Machines Ltd Mischvorrichtung
EP0290033A1 (de) * 1987-05-08 1988-11-09 A. BERENTS GMBH &amp; CO. KG Homogenisator für die Herstellung fliessfähiger Produkte
EP0760254A1 (de) * 1995-08-29 1997-03-05 Vakumix Rühr- und Homogenisiertechnik Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Homogenisieren fliessfähiger Stoffe

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1155733A1 (de) * 2000-05-19 2001-11-21 Vakumix Rühr- und Homogenisiertechnik Aktiengesellschaft Homogenisator zur Herstellung fliessfähiger Stoffe
US7325966B2 (en) 2003-05-09 2008-02-05 Ika-Werke Gmbh & Co. Kg Device for dispersion and/or homogenization
WO2008107493A1 (en) * 2007-10-12 2008-09-12 S.P.C.M. Sa Installation for the flocculation of sludge loaded with suspended matter, method using the installation
FR2922123A1 (fr) * 2007-10-12 2009-04-17 S P C M Sa Sa Installation pour la floculation de boues chargees de matieres en suspension, procede mettant en oeuvre l'installation
US8057684B2 (en) 2007-10-12 2011-11-15 S.P.C.M. Sa Installation for the flocculation of sludge loaded with suspended matter, method using the installation
EP2529829A1 (de) 2011-06-01 2012-12-05 Vakumix Rühr- und Homogenisiertechnik Aktiengesellschaft Dispergierrotor zum Homogenisieren fließfähiger Medien
US9452396B2 (en) 2011-06-01 2016-09-27 Netzsch Vakumix Gmbh Rotor for homogenizing flowable media
JPWO2013027650A1 (ja) * 2011-08-19 2015-03-19 株式会社明治 微粒化装置
EP2745920A4 (de) * 2011-08-19 2015-07-29 Meiji Co Ltd Zerstäubungsvorrichtung
JP2018065128A (ja) * 2011-08-19 2018-04-26 株式会社明治 微粒化装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE59807124D1 (de) 2003-03-13
DE29822149U1 (de) 1999-04-08
EP0988887B1 (de) 2003-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1943022B1 (de) Rührwerksmühle
DE102008058585A1 (de) Rührwerkskugelmühle
WO1993025312A1 (de) Vorrichtung zum plastifizieren von thermoplastischem kunststoffgut
EP0988887B1 (de) Homogenisator mit Schutzvorrichtung auf dem Rotor
DE19537303B4 (de) Vorrichtung zum Homogenisieren fließfähiger Stoffe
DE102007025832B4 (de) Homogenisator-Vorrichtung mit horizontal gelagerten Zahnkränzen
DE3342304A1 (de) Homogenisiermaschine
EP3831494B1 (de) Schneidmühle zum schneidenden zerkleinern von proben
EP2305370B1 (de) Homogenisator und Homogenisiervorrichtung mit einem solchen Homogenisator
DE4028108C1 (de)
EP0760254B1 (de) Vorrichtung zum Homogenisieren fliessfähiger Stoffe
DE29608713U1 (de) Dispergiereinrichtung
DE29608712U1 (de) Homogenisiereinrichtung
DE2725333C2 (de)
DE4313149C2 (de) Vorrichtung zum Mahlen und Intensivmischen von Schüttgütern und/oder Flüssigkeiten
EP0645179A1 (de) Reibmühle und deren Verwendung
EP1155733B1 (de) Homogenisator zur Herstellung fliessfähiger Stoffe
EP1854525B1 (de) Filtervorrichtung
DE4312835C2 (de) Homogenisiereinrichtung oder dergleichen
DE4428014A1 (de) Entsafter
EP2821143A1 (de) Misch-Wolfmesser
EP3887029B1 (de) Rotor für eine vorrichtung zum mischen von pulver und flüssigkeit, und vorrichtung zum mischen von pulver und flüssigkeit
EP0740953A1 (de) Vorrichtung zum Mahlen und Mischen von Massen
DE9418136U1 (de) Rührorgan
EP4032615A1 (de) Rührwerksmühle

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19990702

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CH DE FR GB IT LI

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

AKX Designation fees paid

Free format text: CH DE FR GB IT LI

17Q First examination report despatched

Effective date: 20010921

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Designated state(s): CH DE FR GB IT LI

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRE;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.SCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20030205

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REF Corresponds to:

Ref document number: 59807124

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20030313

Kind code of ref document: P

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: NV

Representative=s name: TROESCH SCHEIDEGGER WERNER AG

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)
ET Fr: translation filed
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20031106

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20100916

Year of fee payment: 13

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20100831

Year of fee payment: 13

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 20110824

Year of fee payment: 14

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20110825

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20120430

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110831

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110825

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20120831

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20120831

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 59807124

Country of ref document: DE

Representative=s name: GLAWE DELFS MOLL PARTNERSCHAFT MBB VON PATENT-, DE

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 59807124

Country of ref document: DE

Owner name: NETZSCH VAKUMIX GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: VAKUMIX RUEHR- UND HOMOGENISIERTECHNIK AG, 28844 WEYHE, DE

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20170829

Year of fee payment: 20

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R071

Ref document number: 59807124

Country of ref document: DE