DE2509285C2 - Mischorgan zum Bearbeiten und Umrühren von Flüssigkeiten oder Dispersionen - Google Patents

Description

mein mit Mischgut bezeichneten zu behandelnden Stoff handelt es sich beispielsweise um Vorprodukte von Dispersionen wie Suspensionen und Emulsionen. Wegen der unterschiedlichen Natur des Mischgutes ist die leichte Austauschbarkeit von Teilen d;s Mischorganes von besonderer Bedeutung.

Auch ist es möglich, den Erfindungsgegenstand primär als ein Flügelrührgerät zu verwenden, wobei dann die erfindungsgemäßen Maßnahmen zu einer Art hydraulischen* Untersetzungsgetriebe bzw. Flüssigkeitskupplung führen, welches) die Rotationsgeschwindigkeit des mit Flügeln versehenen, äußeren Gehäuses gegenüber der Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle herabsetzt. Auch ist die Möglichkeit erheblich herabgesetzt, daß das äußere Gehäuse und/oder der innere Rotor infolge eines Verkeilens fester Teile zwischen diesen Elementen beschädigt werden kann. Bei den bekannten Mischorganen könnte ein solches Verkeilen zu einer Zerstörung oder Beschädigung des äußeren Gehäuses und/oder des inneren Rotors führen. Beim Erfindungsgegenstand verursacht hingegen ein Verkeilen lediglich ein Rotieren des äußeren Gehäuses mit der Drehzahl der Antriebswelle.

Ganz allgemein wird durch die Ausbildung der flächenförmig gestalteten Teile erreicht, daß abgesehen von einer Mischung und/oder Bearbeitung des Mischgutes diesem eine zur Beschleunigung des Vorganges erwünschte senkrechte Strömungsrichtung aufgezwungen wird, wodurch dem Mischbereich laufend neues Mischgut zur Behandlung zugeführt wird. Nach dem beschriebenen Beispiel gelangt das Mischgut von unten nach oben in das Mischorgan. Nach Varianten sind auch andere, insbesondere von oben nach unten gerichtete Strömungen möglich.

Nach Patentanspruch 5 kann das äußere Gehäuse leicht in mehrere Teile zerlegt werden. Hierdurch läßt sich zunächst der die Peripherie des Gehäuses bildende Teil mit seinen nach außen ragenden flächenförmig ausgebildeten Teilen leicht gegen ein anderes Gehäuse austauschen, bei dem diese Teile entsprechend einem anderen Einsatzzweck gestaltet sind.

Außerdem erleichtert die Zerlegbarkeit des Gehäuses erheblich die unerläßliche Reinigung der ganzen Vorrichtung. Generell läßt sich das erfindungsgemäße Mischorgan leicht von einer Mischaufgabc auf eine andere umstellen, wodurch sich ein sehr ausgedehnter Anwendungsbereich ergibt. Ferner sind Herstellung und Lagerhaltung erheblich vereinfacht. Es lassen sich Mischorgane für die verschiedensten Verwendungszwecke aus einer kleinen Anzahl von Standardteilen zusammensetzen. Außerdem lassen sich Verschleißteile leicht ersetzen.

Durch die einfache Anpaßbarkeit des verlegten Mischorganes an unterschiedlich zu bearbeitendes Mischgut wird natürlich der Einsatzbereich des Erfindungsgegenstandes erheblich erweitert. Dies vergrößert die Stückzahlen der zu fertigenden Teile. Zusammen mit der problemlosen Formgestaltung der Einzelteile läßt sich dadurch das Gesamterzeugnis kostengünstiger fertigen.

Die leichte Zerlegbarkeit des Mischorganes stellt auch auf Dauer die besonders gute Mischwirkung sicher. Ein schwer zu reinigendes Mischorgan setzt sich — abgesehen von den unerwünschten hygienischen Nebenwirkungen — leicht zu, wodurch die Mischwirkung sich verschlechtert.

Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes gehen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie aus der Zeichnung hervor. In dieser zeigt

F i g. 1 das Mischorgan von oben gesehen, wobei die Antriebswelle im Querschnitt dargestellt ist,

F i g. 2 die Seitenansicht des Mischorganes senkrecht zur Linie a-a gesehen sowie gemäß den Pfeilen H-II in F i g. 1 geschnitten;

F i g. 3 einen Querschnitt durch das Mischorgan entsprechend Linie IH-III in Fi g. 2 und
F i g. 4 die Seitenansicht einer alternativen Formgestaltung des Mischorganes mit als Flügel gestalteten flächenförmigen Teilen.

F i g. 1 zeigt im Schnitt eine Antriebswelle 1, um die über ein buchsenförmiges Lager 2 ein allgemein mit 3 bezeichnetes äußeres Gehäuse frei drehbar isL Das Geis haus?; 3 ist mit vier von dessen Umfang zentrifugal ausragenden flächenförmig ausgebildeten Teilen 4 versehen. Ferner ist das Gehäuse 3 so gestaltet, daß es leicht zerlegt werden kann. Die Teile des Gehäuses werden mittels Rändelschrauben 5 zusammengespannt gehalten.

Wie aus F i g. 2 hervorgeht, besteht das äußere Gehäuse aus einem plattenförmigen Oberteil 6, das beispielsweise mittels Schweißung mit einer mittigen Buchse 7 verbunden ist. Die Buchse 7 umschließt ein Gleitlager, das hier als Radial/Axial-Lager 8 ausgebildet ist, welches beiden Endes Schultern aufweist. An diese Schultern legt sich einerseits eine kreisringförmige Platte 19 und andererseits ein Ring 9 an. Der Ring 9 stützt sich gegen einen Bund auf der Antriebswelle 1 ab. Zwi-

jo sehen dem Ring und der Platte 19 verläuft ein axial nach oben sich erstreckendes Teil 10, das Bestandteil eines Rotors 11 ist und den Ring 9 gegenüber dem Bund der Antriebswelle 1 verspannt Das äußere Gehäuse 3 besteht aus einem dessen Umriß bildenden ringförmigen Teil 12, an dem die radial nach außen ragenden, flächenförmig gestalteten Teile 4, beispielsweise durch Schweißung, befestigt sind. Ferner weist das Gehäuse 3 ein Unterteil 13 auf, das gemäß diesem Beispiel als Ring ausgebildet ist und am ringförmigen Teil 12 mittels der erwähnten Rändelschrauben 5 befestigt ist. Diese lassen sich auf nicht weiter bezeichnete Bolzen aufschrauben, welche mittels Augen 14 am ringförmigen Teil 12 befestigt sind. Innerhalb des umrißbildenden ringförmigen Teiles 12 befindet sich ein ringförmiger Einsatz 15, der an einem Bund in dem ringförmigen Teil anliegt. Hierdurch, sowie durch einen Paßstift 16 ist die Lage des Einsatzes innerhalb des ringförmigen Teiles 12 bestimmt. Im übrigen ist der Paßstift 16 im Unterteil 13 befestigt. Gemäß F i g. 3 sind sowohl in dem ringförmigen Teil 12 als auch in dem ringförmigen Einsatz 15 gleichmäßig über den Umfang verteilt deckungsgleich kreisförmige öffnungen 17 angebracht. Der Rotor 11 weist vier Schaufeln 18 auf, die unterhalb der kreisringförmigen Platte 19 den öffnungen 17 gegenüberliegend angeordnet sind (F ig. 2 und 3).

Die Wirkungsweise des Mischorganes ist folgendermaßen:

Nach dem Einführen des Mischorganes in das Mischgut läßt man ein Antriebsorgan, z. B. einen Elektromotor, über die Antriebswelle 1 auf den Rotor 11 einwirken. Dieser dreht sich im Sinne des in F i g. 1 eingezeichneten Pfeiles. Hierbei wird eine Drehbewegung des Gehäuses 3 zunächst durch die in das Mischgut ragenden, flächenförmig ausgebildeten Teile 4 gehemmt. Mit dem

b5 Einführen des Mischorganes in das Mischgut ist jedoch gemäß dem hier erläuterten Beispiel Mischgut durch das kreisringförmige Unterteil 13 ins Innere des Gehäuses zwischen die Schaufeln 18 des Rotors 11 gelangt und

wird sofort, je nach der Konsistenz des jeweiligen Mischgutes, durch die öffnungen 17 in Gehäuse 3 hinausgeschleudert oder gepreßt. Infolge einer Wirkung ähnlich einer Flüssigkeitskupplung rotiert das Gehäuse 3 mit gegenüber dem Rotor verringerter Drehzahl im Mischgut und verursacht ein Umrühren des Mischgutes. Die vorteilhafte Folge hiervon ist, daß ständig neue Partien des Mischgutes in den Raum zwischen den Schaufeln 18 gelangen.

Bei dem anhand von F i g. 4 erläuterten Ausführungsbeispiel tritt anstelle des Gehäuses 3 ein Gehäuse 3a. Dieses unterscheidet sich von dem anhand der F i g. 1 —3 erläuterten Gehäuse 3 dadurch, daß sein den Umriß des Gehäuses bildendes ringförmiges Teil 12a flächenförmig ausgebildete Teile 4a aufweist, die nach Art von Fiügein schräg gegenüber der gemeinsamen Drehachse des Gehäuses 3a und der Antriebswelle 1 gestellt sind.

Mit der gleichen Drehrichtung der Antriebswelle 1 wie beim Beispiel gemäß F i g. 2 wird das Gehäuse 3a zu einer analogen Drehbewegung innerhalb des Mischgutes veranlaßt. Die hier Flügelform aufweisenden flächenförmigen Teile Aa vermitteln dem Mischgut eine aufwärts gerichtete Bewegung. Sofern man den flügeiförmigen Teilen 4a eine entgegengesetzte Schrägstel- lung gibt, kann man auch eine entsprechend abwärts gerichtete Bewegung im Mischgut erzielen. Das Mischorgan erfüllt somit nicht nur seine primäre Aufgabe, sondern wirkt darüber hinaus auch noch als Rührwerk, das zu einer schnellen und wirkungsvollen Bearbeiiung des gesamten Mischgutes beiträgt.

Insbesondere aus den F i g. 2 und 4 ist ersichtlich, daß das Mischorgan leicht und vollständig gereinigt werden kann, weil man durch Lösen der Rändelschrauben 5 das Gehäuse 3,3a unschwer in seine einzelnen Bestandteile 12, 12a, 13 und 15 zerlegen und danach sowohl die genannten Teile als auch den Rotor U leicht restlos reinigen kann.

Offensichtlich läßt sich das in den Fig. 1—3 dargestellte Mischorgan unschwer in ein solches gemäß Fig.4 umbauen. Hierzu muß lediglich das ringförmige Teil 12 des Gehäuses 3 durch ein ringförmiges Teil 12a gemäß F i g. 4 ersetzt werden.

Ferner kann das äußere Gehäuse 3 mit einer anderen Anzahl von flächenförmig ausgebildeten Teilen 4, 4a ausgestattet sein, die selbst auch eine andere Größe bzw. Formgestaltung haben können. Auch der ringförmige Einsatz 15 ist beispielsweise bei Verschleiß leicht gegen ein anderes entsprechendes Teil austauschbar. Eine Anpassung an ein anderes Mischgut ist durch eine entsprechend geänderte Ausbildung dieses Einsatzes möglich. Anstelle der kreisförmigen Öffnungen 17 können anders geformte Durchlässe vorgesehen werden. Ferner ist es möglich, die Innenfläche des ringförmigen Einsatzes 15 als Lochplatte zu gestalten. Dem entsprechend sind dann die öffnungen 17 in dem ringförmigen Teil 12,12a gestaltet

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 Mischorganes zur Behandlung von Lebensmitteln odsr Patentansprüche: Medizinalwaren, wo ein hoher hygienischer Standard und eine große Reinheit bei dem hergestellten Produkt

1. Mischorgan zum Bearbeiten und Umrühren von verlangt werden, Anlaß zu bedeutenden Schwierigkei-FlQssigkeiten oder Dispersionen, das am unteren En- s ten geben kann.

de einer angetriebenen Welle angeordnet ist, mit Ein. anderer Nachteil bei den bekannten Mischorga-

einem äußeren Gehäuse, das drehbar um die An- nen ist der, daß ihre Länge nicht ohne weiteres der

triebswelle gelagert ist und für den Zutritt der Stoffe Höhe desjenigen Mischgefäßes angepaßt werden kann,

offen ist, mit einem Rotor in dem Gehäuse, der dreh- in dem das Mischorgan verwendet werden soll, weil eine

fest mit der Antriebswelle verbunden ist, mit einem ι ο solche Anpassung in der Praxis einen Austausch des

reibungserzeugenden Organ in dem Gehäuse an Gestells und der Antriebswelle erfordert Bei Mischge-

dessen Umfang, gegen das der zu behandelnde Stoff raten dieser Art ist man deshalb in der Praxis darauf

durch Drehung des Rotors bewegt wird und mit Off- angewiesen, stets Mischgefäße der gleichen Größe in

nungen am Umfang des reibungserzeugenden Or- Verbindung mit dem Mischorgan anzuwenden. Dies ist

gans und am Umfang des Gehäuses zum Durchtritt 15 ein wesentlicher Nachteil, wenn Mischmengen unter-

der zu behandelnden Stoffe, dadurch gekenn- schiedlicher Größe vorliegen.

zeichnet, daß außen an dem Gehäuse am Um- Demnach ist es Aufgabe der dem Patentanspruch 1

fang verteilt flächenförmig ausgebildete Teile (4, Aa) entnehmbaren Erfindung, die bekannten Mischorgane

angebracht sind, die Ober den Umfang des Gehäuses im Hinblick auf gleichzeitiges gutes Mischen, gegebe-

hinausragen. 20 ncnfalls Zerkleinern und Rühren von unterschiedlichem

2. Mischorgan nach Anspruch 1, dadurch gekenn· Mischgut in Mischgefäßen verschiedener Volumina zeichnet, daß die flächenförmig ausgebildeten Teile weiterzuentwickeln.

(4, Aa) gegenüber einer gedachten Radialebene Die erfindungsgemäße Lösung erbringt außer dem

schräggestellt eingebaut sind. gewünschten Mischen und/oder der Bearbeitung des in

3. Mischorgan nach Anspruch 2. dadurch gekenn- 25 einem Behälter weitgehend beliebiger Größe befindlizeichnet, daß die flächenförmig ausgebildeten Teile chen Mischgutes, das z. B. dispergiert werden soll, zu-(4, Aa)schraubenförmige Formgestalt haben. sätzlxh eine erwünschte Rührwirkung. Dies wird durch

4. Mischorgan nach Anspruch 2, dadurch gekenn- die Drehung des Rotors gegenüber dem äußeren Gezeichnet, daß die flächenförmig ausgebildeten Teile häusc erreicht, das flächenförmig ausgebildete Teile (4,4a^propellerförmige Formgestalt haben. 30 aufweist, die über den Umfang des äußeren Gehäuses

5. Mischorgan nach einem der Ansprüche I bis 4, hinausragen. Das Gehäuse mit seinen ausragenden flädadurch gekennzeichnet, daß das äußere Gehäuse chenförmigen Teilen, die auch als Flügel bezeichnet (3,3a) leicht zerlegbar gestaltet ist. werden können, wirkt also als ein an sich bekanntes

Rührwerk. Hierdurch wird zunächst erreicht, daß mit

y, einem Mischorgan von vorgegebener Größe bzw. mit

gegebener Dispersionswirkung innerhalb ein und desselben Zeitraumes größere Mengen von Mischgut als

Ein Mischorgan zum Bearbeiten und Umrühren von bei Mischern der bekannten Art behandelt werden kön-Flüssigkeiten oder Dispersionen der im Oberbegriff des nen. Zum anderen wird aufgrund der Rührwirkung der Patentanspruches 1 beschriebenen Gattung ist durch «o flächenförmig ausgebildeten Teile ein geringerer Temdie ältere DE-AS 23 23 751 vorgeschlagen worden; es peraturanslieg in dem Mischgut erreicht, was insbesonerscheint indessen eine Weiterentwicklung in Richtung dc rc bei sehr viskosen Materialien und pharmazeutieiner Verbesserung der RUhrwirkung auch bei unter- sehen Präparaten von Bedeutung ist. Dieser geringere schiedlichem Mischgut angebracht. Wärmeanstieg ist beispielsweise auch dann von beson-

Ein anderes bekanntes Mischorgan besteht aus einem v> derer Bedeutung, wenn Harz in einem flüchtigen orga-Antriebsorgan sowie einem als Flanschmotor ausgebil- nischcn Lösungsmittel gelöst werden soll. Durch die Erdeten Elektromotor, dessen Flansch mittels eines aus findung wird eine Verdampfung des Lösungsmittels ereiner Anzahl von Rohren oder Stangen aufgebauten heblich verringert.

Gestells fest mit dem äußeren Gehäuse verbunden ist. Beim Erfindungsgegenstand entfällt ein Gestell, wel-

wobei die Antriebswelle, die mitten durch das Gestell 50 chcs das äußere Gehäuse mit dem Antriebsorgan ververläuft, direkt an den Elektromotor gekoppelt ist. Sol- bindet, weil die über den Umfang des äußeren Gehäuses ehe Mischer eignen sich besonders gut zur Bearbeitung hinausragenden, flächenförmig ausgebildeten Teile eine viskoser, flüssiger Materialien, indem sie beispielsweise Drehung des Gehäuses in dem Mischgut hinreichend zur Mischung einer Flüssigkeit mit einer oder mehreren verzögern. Ferner läßt sich die Länge der Antriebswelle anderen Flüssigkeiten, zur Mischung einer Flüssigkeit 55 zwischen dem Antriebsorgan und den Mischorganen mit festen Stoffen und zur Mischung von Flüssigkeilen leicht auf die jeweils erforderliche Länge verändern, mit Gasen verwendet werden können, wobei über die entweder dadurch, daß die Antriebswelle gegen eine Mischung hinaus eine bearbeitung der flüssigen Mate- andere Welle von erforderlicher Länge ausgetauscht rialien in Gestalt einer Dispersion, Homogenisierung, wird, oder dadurch, daß man die Antriebswelle teleex dgl. erfolgen kann. 60 skopartig ausbildet. Alternativ kann die Antriebswelle Indessen haben die bisher bekannten Mischorganc durch eine Hohlwelle im Antriebsorgan geführt und dieverschiedene Nachteile. So ist die für den F.insat/. in scm gegenüber feststellbar sein.

großen Gefäßen zusätzlich zum eigentlichen Mischen Die in den Untcransprüchen beschriebene wahlweise

erforderliche Rührwirkung unzureichend. Aber auch die Gestaltung der von der Peripherie des Gehäuses nach Reinigung des in die flüssigen Materialien eintauchen- μ aiiüen sich erstreckenden flächenförmig ausgebildeten den Teils aufgrund des fest mit dem a'ultercn Gehäuse Teile erlaubt zunächst eine Anpassung an den jeweils verbundenen Gestells ist ziemlich schwierig und zeit- gewünschten Grad des Mischens und/oder des Bcarbciraubend, was insbesondere bei der Anwendung des tens des betreffenden Mischgutes. Bei dem hier allge-