EP1155733B1 - Homogenising machine for the production of flowable products - Google Patents

Homogenising machine for the production of flowable products Download PDF

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EP1155733B1
EP1155733B1 EP00110724A EP00110724A EP1155733B1 EP 1155733 B1 EP1155733 B1 EP 1155733B1 EP 00110724 A EP00110724 A EP 00110724A EP 00110724 A EP00110724 A EP 00110724A EP 1155733 B1 EP1155733 B1 EP 1155733B1
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EP
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rotor
homogenizer
toothing
radially
openings
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EP00110724A
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EP1155733A1 (en
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Erwin Seefried
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Vakumix Ruehr- und Homogenisiertechnik AG
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Vakumix Ruehr- und Homogenisiertechnik AG
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/27Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices
    • B01F27/271Mixers 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/50Mixing liquids with solids

Definitions

  • the present invention furthermore relates to the use such a homogenizer for mixing a solid in a flowable medium.
  • the solid in particular a powder
  • the solid is supplied via the radially inner feed device, the flowable medium via the radially outer feed device supplied to the homogenizer.
  • the Homogenizer put into operation before flowing medium is supplied. It prevents so that before or during the Starting the homogenizer liquid in the radially inner Supply means recoils, so that this provided for powder Supply device remains dry.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Homogenisator zum Homogenisieren fließfähiger Stoffe, mit einem Rotor und einem Stator, die zueinander konzentrische Verzahnungen aufweisen.The invention relates to a homogenizer for homogenization flowable materials, with a rotor and a stator, have the mutually concentric teeth.

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 solcher Homogenisator ist bspw. aus DE 195 37 303 A1 bekannt.Homogenizers are u.a. in the pharmaceutical, cosmetic, chemical and food industries for manufacturing of creams, ointments, pastes, mayonnaises and the like Used products. They are usually on the ground a mixing container arranged in which the substances mixed and homogenized. The homogenizer is often called Rotor-stator dispersing machine trained, but can also a so-called circulation agitator to achieve a better Be pumping action. Such a homogenizer is, for example, from DE 195 37 303 A1.

Häufig werden in dem Behälter sämtliche zu mischenden bzw. homogenisierenden Stoffe vor Beginn des Homogenisiervorgangs vorgelegt. Es kann jedoch erforderlich sein, den Homogenisiervorgang zunächst nach Vorlage lediglich eines oder einiger der gewünschten Bestandteile zu beginnen und während des laufenden Homogenisierens weitere Bestandteile entweder in Chargen oder kontinuierlich dem Mischgut hinzuzufügen.Often in the container all to be mixed or homogenizing substances before the start of the homogenization process submitted. However, it may be necessary to homogenize initially after presentation only one or to start some of the desired ingredients and during the ongoing homogenization other ingredients either in batches or continuously added to the mix.

Dafür geeignete Homogenisatoren mit einem Rotor und einem Stator mit zueinander konzentrischen Verzahnungen sind bekannt. Aus der US-A-5,590,961 ist es bekannt, eine Zufuhrleitung innerhalb einer ersten Rotorverzahnung und eine zweite Zufuhrleitung außerhalb der ersten Rotorverzahnung anzuordnen. Ähnlich konstruierte Maschinen sind zum Einmischen insbesondere von Pulvern in Flüssigkeiten aus der US-A-5,968,575 und EP-A-0 709 131 bekannt. Eine weitere Vorrichtung mit einer radial innerhalb und einer radial außerhalb einer ersten Rotorverzahnung jeweils angeordneten Zufuhrleitung zum Mischen von Gips ist aus der US-A-4,176,972 bekannt.Suitable homogenizers with a rotor and a Stator with mutually concentric teeth are known. From US-A-5,590,961 it is known to provide a supply line within a first rotor toothing and a second supply line outside the first rotor toothing to arrange. Similarly designed machines are for meddling in particular of powders in liquids from US Pat. No. 5,968,575 and EP-A-0709131. Another device with a radially inside and a radially outside a first rotor toothing respectively arranged supply line for mixing gypsum is known from US-A-4,176,972 known.

Zum Schutz des Rotors vor Beschädigungen durch Schmutzpartikel ist es ferner bekannt, radial innerhalb der Stator-Rotorverzahnung auf dem Rotor eine mit-umlaufende Schutzverzahnung vorzusehen (EP-A-0 988 887). Um einer Leistungseinbuße durch die Schutzverzahnung entgegenzuwirken, sind ausschließlich radial innerhalb der Schutzverzahnung Pumpflügel vorgesehen. In den Zufuhrleitungen mündet nur eine innerhalb der Rotor-/Statorverzahnung, die andere außerhalb.To protect the rotor from damage due to dirt particles It is also known, radially within the stator rotor toothing on the rotor a circumferential protective toothing (EP-A-0 988 887). To a performance loss to counteract by the protective toothing, are only radially within the protective toothing pump wing intended. In the supply lines opens only one within the rotor / stator toothing, the other outside.

Der Erfindung liegt ausgehend von der US-A-5,590,961 die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß ein einfacheres und sichereres Zumischen von Substanzen zu dem Mischgut bzw. Behälterinhalt ermöglicht ist, insbesondere auch ein sicheres Zuführen von schwer einzumischenden Bestandteilen wie Pulvern, Flüssigkeiten, heiße Fette, oder dergleichen.The invention is based on US-A-5,590,961 the Task is based, a device of the aforementioned Art to improve that a simpler and safer Admixing of substances to the mix or container contents is possible, in particular a safe Feeding of hard-to-mix ingredients such as powders, Liquids, hot fats, or the like.

Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einem Homogenisator mit einem Rotor und einem Stator, die zueinander konzentrische Verzahnungen aufweisen, und Einrichtungen zur getrennten Zufuhr zweier Substanzen in den Homogenisatoreinlauf, von denen eine radial innerhalb und die zweite radial außerhalb einer ersten Rotorverzahnung im Einlauf mündet, dadurch, daß der Rotor zusätzlich Pumpflügel aufweist, die sich sowohl radial innerhalb als auch radial außerhalb der ersten Rotorverzahnung erstrecken.The invention solves this problem in a homogenizer with a rotor and a stator concentric with each other Have teeth, and facilities for separate Supply of two substances into the homogenizer inlet, one of which is radially inward and the second radially outward a first rotor toothing opens in the inlet, characterized in that the rotor additionally has pumping blades which both radially inside and radially outside the first rotor toothing extend.

Zunächst seien einige im Rahmen der Erfindung verwendeten Begriffe erläutert. First, some are used in the invention Terms explained.

Im Rahmen der Erfindung ist unter einem Homogenisator jede Einrichtung zu verstehen, die unter Einsatz von Bewegungsenergie eine Misch- und/oder Homogenisierwirkung erzielt. Der Homogenisator kann als Rotor-Stator-Dispergiermaschine ausgebildet sein, der die Bewegungsenergie des Rotors in erster Linie durch eine starke Scher- und Verwirbelungsenergie in Dispergierwirkung umsetzt und so eine intensive Homogenisierung erzielt. Aufgrund dieser Dispergierwirkung erzeugen diese Rotor-Stator-Dispergiermaschinen nur eine verhältnismäßig geringe Pumpwirkung, so daß hohe Antriebsenergien erforderlich sein können.In the context of the invention is under a homogenizer each Understand device using kinetic energy achieved a mixing and / or homogenizing effect. The homogenizer can be used as a rotor-stator dispersing machine be formed, the kinetic energy of the rotor in primarily by a strong shear and vortex energy in dispersing action and so an intense Homogenization achieved. Due to this dispersing effect These rotor-stator dispersing machines produce only one relatively low pumping action, so that high drive energy may be required.

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.The homogenizer has a rotor and a stator, which are offset relative to each other in a rotary motion can. Preferably, the stator is stationary and the rotor rotatable, but this is not mandatory in the context of the invention required. Possibly. can also be the stator (eg to the rotor). The only thing that matters is that rotor and stator rotate relative to each other can be to the homogenizer described in more detail below and To achieve dispersing effect.

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. Rotor and stator have mutually concentric teeth on. The term gearing refers to any openings in a circumferential wall of the rotor or stator, through which the mix in homogenizer operation passes in the radial direction to the outside. Such a gearing can individual openings in an otherwise closed, have a circumferential wall, Often, however, the gearing is formed by a on a peripheral portion of the rotor or stator arranged Variety of axially extending teeth, the baffles for the Homogenisiergut have. As far as in the claims and the description the terms "axial" and "radial" are used, the axial direction is always defined by the axis of rotation of the rotor.

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.The technical effect of the mutually concentric teeth is the following: that in the usually axial Inlet of the homogenizer inflowing mix is from the radially innermost rotor toothing detected and with a Peripheral speed corresponding to the peripheral speed this gearing acted upon. By the centrifugal force (possibly supported by separate pump blades in the rotor or the pumping action of the toothed surfaces) becomes the good flung outward and hits with high kinetic Energy to the then following stator toothing. The kinetic Energy of the material is thus converted into dispersing action. Radially outward of this first stator toothing can Join further rotor and possibly Statorverzahnungen.

Häufig ist es erwünscht, die Bewegungsenergie des Rotors nicht nur in Dispergierwirkung, sondern auch in Pumpwirkung zur Förderung des Homogenisiergutes umzusetzen. Dies geschieht erfindungsgemäß durch den Einbau zusätzlicher sogenannter Pumpflügel in den Rotor, die eine Pumpwirkung vergleichbar einer Kreiselpumpe ausüben. Eine solche Pumpwirkung kann jedoch zusätzlich auch durch entsprechend gestaltete Flächen der Rotorverzahnung ausgeübt werden. Vorzugsweise weist die Verzahnung dann zur Radialrichtung geneigte Flächen auf, die eine Pumpwirkung ausüben.Often it is desirable, the kinetic energy of the rotor not only in dispersing action, but also in pumping action to promote the Homogenisiergutes implement. this happens according to the invention by the incorporation of additional so-called Pump wing into the rotor, which is comparable to a pumping action exercise a centrifugal pump. Such a pumping action However, in addition, by appropriately designed Surfaces of the rotor teeth are exercised. Preferably has the teeth then inclined to the radial direction Surfaces that exert a pumping action.

Die genannten Zufuhreinrichtungen für die getrennte Zufuhr zweier Substanzen münden im Bereich des Homogenisatoreinlaufs. Dies bedeutet, daß sich ihre Mündungsöffnungen in einem räumlichen Bereich befinden, in dem sich während des Homogenisatorbetriebs aufgrund der Saugwirkung des Homogenisator ein Druck einstellt, der unter dem Druck in den genannten Zufuhreinrichtungen bzw. -leitungen liegt.The said supply means for the separate supply two substances open in the region of the homogenizer inlet. This means that their mouth openings in a spatial area in which during the Homogenizer operation due to the suction effect of the homogenizer sets a pressure under the pressure in said Supply devices or lines lies.

Der Begriff "erste Rotorverzahnung" bezeichnet diejenige Rotorverzahnung, die in Radialrichtung gesehen zwischen den beiden Zufuhreinrichtungen angeordnet ist. In der Regel wird es sich dabei auch um die radial innerste Rotorverzahnung handeln, zwingend ist dies jedoch nicht.The term "first rotor toothing" refers to that Rotor toothing, seen in the radial direction between the two supply devices is arranged. Usually It will also be the radially innermost rotor toothing act, but this is not mandatory.

Der Kern der Erfindung liegt darin, die miteinander zu mischenden Substanzen getrennt zuzuführen und erst unmittelbar vor der Dispergierung im Homogenisator miteinander zu vermischen. Um dieses Einmischen zu fördern und insbesondere zu verhindern, daß eine vorzeitige Vermischung bereits im Mündungsbereich der Zufuhreinrichtungen stattfindet, ist eine radiale Trennung der genannten Zufuhreinrichtungen durch die erste Rotorverzahnung vorgesehen. Erfindungsgemäß weist der Rotor zusätzlich Pumpflügel auf, um dem Homogenisator neben der Dispergierwirkung eine höhere Förderwirkung (Pumpwirkung) zu verleihen. Die Anbringung solcher zusätzlicher Pumpflügel am Rotor einer Dispergiermaschine ist für sich genommen bekannt beispielsweise aus DE-A-34 17 242 und DE-A-195 37 303. Es ist vorgesehen, daß sich die Pumpflügel sowohl radial innerhalb als auch radial außerhalb der ersten Rotorverzahnung erstrecken. Es wird dann eine Pumpwirkung sowohl auf das radial innerhalb dieser Verzahnung zugeführte Pulver als auch auf die radial außerhalb zugeführte Flüssigkeit sowie die entstehende Pulver/Flüssigkeitsmischung ausgeübt. Ein durch die radial innerhalb der ersten Rotorverzahnung zugeführter Stoff muß erst durch diese Rotorverzahnung hindurchtreten, bevor er in Kontakt mit der durch die radial außerhalb dieser Verzahnung zugeführte Substanz treten kann. Da der Homogenisator im Betrieb zugeführtes Mischgut radial nach außen fördert, bewirkt die erfindungsgemäße radiale Trennung der beiden Zufuhreinrichtungen eine besonders hohe Sicherheit gegen unerwünschtes Zurückschlagen zugeführter Stoffe in die jeweils andere Zufuhreinrichtung.The essence of the invention is to mix with each other Add substances separately and only immediately before dispersing in the homogenizer with each other mix. To encourage this meddling and in particular to prevent premature mixing already takes place in the mouth region of the feeders, is a radial separation of said feeders provided by the first rotor toothing. According to the invention In addition, the rotor has pumping blades to the homogenizer in addition to the dispersing a higher conveying effect (Pumping action). The attachment of such additional Pump wing on the rotor of a dispersing machine is for itself known for example from DE-A-34 17 242 and DE-A-195 37 303. It is envisaged that the pump blades both radially inside and radially outside the first Rotor toothing extend. It then becomes a pumping action fed both to the radially within this gearing Powder as well as on the radially outside fed Liquid and the resulting powder / liquid mixture exercised. A through the radially inside the first Rotor toothing supplied substance must first through this Rotor toothing pass before coming into contact with the fed by the radially outside of this toothing Substance can occur. As the homogenizer fed in the operation Promotes mix radially outwards, causes the invention radial separation of the two feeders a particularly high security against unwanted Beating back supplied substances in the other supply device.

Von besonderer Bedeutung ist dies dann, wenn Feststoffe wie beispielsweise Pulver in fließfähige Medien wie beispielsweise Flüssigkeiten eingemischt werden sollen. In diesem Fall wird das Pulver durch die radial innere, die Flüssigkeit durch die radial äußere Zufuhreinrichtung dem Homogenisator zugeführt. Die radiale Trennung der beiden Zufuhreinrichtungen durch die erste Rotorverzahnung sowie die Förderung zugeführten Pulvers und zugeführter Flüssigkeit nach radial außen bewirkt, daß ein Zurückschlagen von Flüssigkeit in den Bereich der Pulverzuführung nicht stattfindet und so ein Verkleben der Pulverzufuhr, die Bildung von nur schwer wieder dispergierbaren Pulveragglomeraten und dergleichen vermieden wird. Die radial innere Zufuhreinrichtung für Pulver kann im Betrieb vollständig trocken gehalten werden.This is especially important when solids like For example, powder in flowable media such as Liquids are to be mixed. In this Case, the powder through the radially inner, the liquid through the radially outer feed means the homogenizer fed. The radial separation of the two feeders through the first rotor toothing and the Delivery of supplied powder and supplied liquid radially outward causes a repelling of liquid does not take place in the area of the powder feed and so sticking the powder feed, the formation of difficult to redispersible powder agglomerates and the like is avoided. The radially inner feed device for powder can be completely dry during operation being held.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die radial innere Zufuhreinrichtung ausschließlich über die erste Rotorverzahnung in Verbindung mit dem Homogenisator steht, wenn also die gesamte zugeführte Pulvermenge durch diese erste Rotorverzahnung hindurch in den Homogenisator eintreten muß. Die gesamte Flüssigkeitsmenge wird radial außerhalb dieser ersten Verzahnung zugeführt, so daß ein Kontakt zwischen Pulver und Flüssigkeit erst in einem Bereich stattfindet, in dem das Pulver durch die erste Rotorverzahnung bereits eine Beschleunigung erfahren hat und mit hoher kinetischer Energie auf die Flüssigphase trifft. Diese kinetische Energie des Pulvers fördert die feinverteilte Einarbeitung in die Flüssigphase und verhindert die Bildung unerwünschter Pulveragglomerate. Der im Einlauf des Homogenisators entstehende Unterdruck sorgt für ein ständiges Nachsaugen sowohl von Flüssigkeit als auch Pulver.It is particularly preferred if the radially inner feed device exclusively via the first rotor toothing in conjunction with the homogenizer, so if the total amount of powder supplied through this first rotor toothing must enter through the homogenizer. The total amount of fluid will be radially outside of this first Gearing supplied so that contact between powder and fluid first takes place in one area, in the powder through the first rotor toothing already a Has experienced acceleration and high kinetic energy meets the liquid phase. This kinetic energy of the powder promotes the finely divided incorporation into the Liquid phase and prevents the formation of unwanted powder agglomerates. The resulting in the inlet of the homogenizer Negative pressure ensures a constant intake of both of liquid as well as powder.

Die genannte erste Rotorverzahnung ist bevorzugt als zylindrische, konzentrisch zur Rotorachse ausgebildete Wand mit darin angeordneten Öffnungen ausgebildet. Sie kann insbesondere eine konstruktive Gestaltung aufweisen wie die aus EP-A-0 988 887 (siehe dort insbesondere Fig. 3) bekannte sogenannte Schutzverzahnung. Im Rahmen der Erfindung kann diese erste Rotorverzahnung auch zusätzlich die Funktion der in der genannten EP-Schrift offenbarten Schutzverzahnung übernehmen, nämlich den Schutz des Homogenisators gegen Beschädigung oder Zerstörung durch harte Fremdkörper, da solche Fremdkörper in der Regel in einzumischenden Feststoffen wie Pulvern vorhanden sind und im Rahmen der vorliegenden Erfindung daher radial innerhalb der ersten Rotorverzahnung aufgefangen werden können, wenn die darin angeordneten Öffnungen eine lichte Weite aufweisen, die geringer ist als die minimale Größe abzuhaltender Fremdkörper. Hinsichtlich der Einzelheiten wird auf die genannte EP-A-Schrift verwiesen, deren Inhalt durch Bezugnahme darauf auch zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.Said first rotor toothing is preferably cylindrical, formed concentric with the rotor axis wall formed with openings arranged therein. She can in particular have a constructive design like the from EP-A-0 988 887 (see there in particular Fig. 3) known so-called protective toothing. Within the scope of the invention This first rotor toothing can additionally function the disclosed in the cited EP-document protection gearing take over, namely the protection of the homogenizer against damage or destruction by hard foreign bodies, since such foreign bodies usually in einzumischenden solids as powders are present and within the present Invention therefore radially within the first rotor toothing can be caught if the arranged therein Open holes have a clear width, the lower is to be kept as the minimum size of foreign matter. With regard to the details of the said EP-A font, the contents of which by reference thereto also made the subject of the present application becomes.

Die Öffnungen in der ersten Rotorverzahnung können rechteckig ausgebildet sein, sie können Förderschrägen aufweisen. Der Begriff "Förderschrägen" bedeutet, daß die Wandflächen der Öffnungen nicht genau in Axial- bzw. Radialrichtung verlaufen, sondern geneigt zur Radial- bzw. Axialrichtung, so daß hindurchtretendes Pulver nicht ausschließlich in Umfangsrichtung beschleunigt wird, sondern zusätzlich eine Beschleunigung insbesondere nach radial außen, gegebenenfalls auch in Axialrichtung erfährt.The openings in the first rotor toothing can be rectangular be formed, they can have conveyor slopes. The term "conveyor slopes" means that the wall surfaces the openings not exactly in the axial or radial direction run but inclined to the radial or axial direction, so that passing powder is not exclusive is accelerated in the circumferential direction, but in addition an acceleration, in particular radially outward, optionally also experiences in the axial direction.

Die erste Rotorverzahnung wird in der Regel eine axiale Höhe von einigen Zentimetern oder mehr aufweisen. Es ist bevorzugt, daß diese erste Rotorverzahnung in Axialrichtung gesehen wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei übereinander angeordnete Reihen von Öffnungen aufweist. The first rotor gear is usually an axial height of a few centimeters or more. It is preferable that this first rotor toothing in the axial direction seen at least two, preferably at least three superimposed having arranged rows of openings.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner die Verwendung eines solchen Homogenisators zum Einmischen eines Feststoffes in ein fließfähiges Medium. Der Feststoff (insbesondere ein Pulver) wird über die radial innere Zufuhreinrichtung, das fließfähige Medium über die radial äußere Zufuhreinrichtung dem Homogenisator zugeführt. Bevorzugt wird der Homogenisator in Betrieb genommen, bevor fließfähiges Medium zugeführt wird. Man verhindert so, daß vor oder während des Anlaufens des Homogenisators Flüssigkeit in die radial innere Zufuhreinrichtung zurückschlägt, so daß diese für Pulver vorgesehene Zufuhreinrichtung trocken bleibt.The present invention furthermore relates to the use such a homogenizer for mixing a solid in a flowable medium. The solid (in particular a powder) is supplied via the radially inner feed device, the flowable medium via the radially outer feed device supplied to the homogenizer. Preferably, the Homogenizer put into operation before flowing medium is supplied. It prevents so that before or during the Starting the homogenizer liquid in the radially inner Supply means recoils, so that this provided for powder Supply device remains dry.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1
einen teilweisen Axialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Homogenisator;
Fig. 2
einen Radialschnitt durch den Rotor;
Fig. 3
eine radiale Draufsicht auf die erste Rotorverzahnung.
An embodiment of the invention will be explained below with reference to the drawings. Show:
Fig. 1
a partial axial section through a homogenizer according to the invention;
Fig. 2
a radial section through the rotor;
Fig. 3
a radial plan view of the first rotor toothing.

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 drehfest verbunden. Der Rotor 3 weist zwei zueinander konzentrische Rotorverzahnungen 4 und 5 auf. Bei der Rotorverzahnung 4 handelt es sich um die erste (innere) Rotorverzahnung. Mit dem Homogenisatorgehäuse 6 ist der Stator verbunden, der zwei zueinander konzentrische Statorverzahnungen 7, 8 aufweist. Die beiden Statorverzahnungen 7, 8 sowie die äußere Rotorverzahnung 5 weisen jeweils sich axial von Rotor bzw. Stator erstreckende Zähne auf, wie sie dem Fachmann geläufig sind. Die erste Rotorverzahnung 4 ist als eine mit Öffnungen 18 versehene zylindrische Wand ausgebildet, wie insbesondere in Fig. 3 zu erkennen ist.The homogenizer according to the invention has one with a hub 2 provided shaft 1, not from a in the drawing driven drive is driven. With the shaft 1 is a rotor 3 rotatably connected. The rotor 3 has two to each other concentric rotor gears 4 and 5 on. In the Rotor toothing 4 is the first (inner) rotor toothing. With the Homogenisatorgehäuse 6 is the stator connected, the two concentric stator gears 7, 8. The two Statorverzahnungen 7, 8 and the outer rotor toothing 5 each have axially of Rotor or stator extending teeth, as the expert are common. The first rotor gear 4 is as a formed with openings 18 provided cylindrical wall, such as can be seen in particular in Fig. 3.

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.On the outer circumference of the Homogenisatorgehäuses 6 is a homogenizer shaft 1 concentric channel 11 is arranged, the Form of the homogenizer forms. He is with a drain neck 12 connected.

Der Homogenisator weist zwei getrennte Zufuhreinrichtungen auf, eine radial innere Zufuhreinrichtung 13 (vorzugsweise für Pulver) und eine radial äußere Zufuhreinrichtung 14, die unmittelbar vor dem Einlauf des Homogenisators eine Ringkammer 15 aufweist. Eine Ringwand 16 trennt die beiden Zufuhreinrichtungen, so daß durch die innere Zufuhreinrichtung 13 zugeführtes Pulver zunächst durch die erste Rotorverzahnung 4 hindurchtreten muß, bevor es mit der durch die zweite Zufuhreinrichtung 14, 15 zugeführten Flüssigkeit in Berührung kommen kann.The homogenizer has two separate feeders on, a radially inner feed device 13 (preferably for powder) and a radially outer feed device 14, the immediately before the inlet of the homogenizer an annular chamber 15 has. An annular wall 16 separates the two feeders, so that by the inner supply device 13th supplied powder first through the first rotor toothing 4th must pass before it with the by the second supply means 14, 15 come in contact with liquid supplied can.

Zur Erhöhung der Förderleistung weist der Rotor des Homogenisators Pumpflügel 17 (siehe Fig. 2) auf, die sich sowohl radial innerhalb als auch radial außerhalb der ersten Rotorverzahnung 4 erstrecken. Sie erhöhen die Förderleistung des Homogenisators, bewirken dadurch einen höheren Unterdruck im Homogenisatoreinlauf und somit insbesondere eine verbesserte Pulveransaugung.To increase the capacity, the rotor of the homogenizer has Pumping blade 17 (see Fig. 2), which are both radially within as well as radially outside the first rotor toothing 4 extend. They increase the capacity of the homogenizer, cause a higher negative pressure in the Homogenizer inlet and thus in particular an improved Pulveransaugung.

Wie in Fig. 1 zu erkennen, läuft die Oberkante der ersten Rotorverzahnung 4 in einer Ausnehmung bzw. Nut der Trennwand 16, dadurch wird vermieden, daß nennenswerte Mengen Pulver an der ersten Rotorverzahnung 4 vorbei radial nach außen in den Homogenisator eintreten können. Vielmehr wird praktisch die gesamte zugeführte Pulvermenge beim Durchtritt durch die erste Rotorverzahnung 4 mit kinetischer Energie versehen, die das homogene Einmischen in die Flüssigphase erleichtert.As can be seen in FIG. 1, the upper edge of the first rotor toothing runs 4 in a recess or groove of the partition 16, thereby avoiding appreciable quantities of powder the first rotor gear 4 passing radially outward in the Homogenizer can occur. Rather, practically the total amount of powder supplied as it passes through the first Rotor toothing 4 provided with kinetic energy, the facilitates the homogeneous mixing into the liquid phase.

Claims (9)

  1. Homogenizer for homogenizing flowable substances, with a rotor (3) and a stator having mutually concentric toothing systems (4, 5, 7, 8), and with devices for separately delivering two substances into the homogenizer inlet, of which one (13) opens into the inlet radially to the inside of a first rotor toothing (4), and the second (14, 15) opens into the inlet radially to the outside of said first rotor toothing (4), characterized in that the rotor additionally has pump blades (17) which extend both radially inside and also radially outside of the first rotor toothing (4).
  2. Homogenizer according to Claim 1, characterized in that the radially inner delivery device (13) communicates with the homogenizer exclusively via the first rotor toothing (4).
  3. Homogenizer according to Claim 1 or 2, characterized in that the first rotor toothing (4) is designed as a cylindrical wall which is concentric to the rotor axis and which has openings (18) arranged in it.
  4. Homogenizer according to Claim 3, characterized in that the openings (18) are of rectangular configuration.
  5. Homogenizer according to Claim 4, characterized in that the openings (18) have feed bevels.
  6. Homogenizer according to one of Claims 3 to 5, characterized in that the first rotor toothing (4), seen in the axial direction, has at least two openings (18), preferably at least three openings (18), arranged above one another.
  7. Use of a homogenizer according to one of Claims 1 to 6 for mixing a solid substance into a flowable medium.
  8. Use according to Claim 7, characterized in that the flowable medium is delivered to the homogenizer via the delivery device arranged radially to the outside of the first rotor toothing (4), and the solid substance is delivered to the homogenizer via the delivery device arranged radially to the inside of the first rotor toothing.
  9. Use according to Claim 7 or 8, characterized in that the homogenizer is started up before flowable medium is delivered.
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