DE69401414T2 - Einheitlicher, einstückiger, drehbarer Mischer und Abgabekopf - Google Patents

Einheitlicher, einstückiger, drehbarer Mischer und Abgabekopf

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DE69401414T2
DE69401414T2 DE69401414T DE69401414T DE69401414T2 DE 69401414 T2 DE69401414 T2 DE 69401414T2 DE 69401414 T DE69401414 T DE 69401414T DE 69401414 T DE69401414 T DE 69401414T DE 69401414 T2 DE69401414 T2 DE 69401414T2
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    • 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
    • B01F27/05Stirrers
    • B01F27/11Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/116Stirrers shaped as cylinders, balls or rollers
    • B01F27/1161Stirrers shaped as cylinders, balls or rollers having holes in the surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen rotierenden Mischund Dispergierkopf für Tätigkeiten, wie beispielsweise das Dispergieren, Auflösen, Emulgieren und Durchmischen von Feststoffen, Flüssigkeiten oder Gasen mit anderen Flüssigkeiten.
  • Der Misch- und Dispergierkopf gemäß der Erfindung ist besonders nützlich zum Dispergieren und Auflösen von Feststoffen und fließfähigen Festkörpern in Flüssigkeiten in der lebensmittelverarbeitenden Industrie, der chemischen Industrie, der pharmazeutischen Industrie und anderen Industriezweigen.
  • Ein Mischkopf für derartige Zwecke ist in den Figuren 1 und 2 der US-A-3,170,638 dargestellt. Dieser Mischkopf weist eine Mischkammer auf, umfassend zwei Abschnitte in Form von Kegelstümpfen; einer an jedem Ende eines zylindrischen mittleren Abschnitts, welcher entlang seines Umfangs geschlitzt ist, und eine Mittelwelle erstreckt sich durch den Mischkopf. Die konischen Abschnitte wirken als Zentrifugalpumpen, welche die zu mischenden Substanzen in den zylindrischen Abschnitt pumpen, wo sie dort, wo die beiden Ströme aufeinandertreffen, in einer ersten Stufe einer hydraulischen Scherbeanspruchung unterliegen. Die Schlitze im mittleren Abschnitt wirken in einer zweiten Stufe als spezielle Scherelemente, während eine dritte Stufe einer Scherbeanspruchung stattfindet, wenn der radiale Austrag aus dem Kopf mit dem sich langsamer bewegenden Inhalt des Mischbehälters zusammentrifft. Die Scherkräfte dienen dazu, die Substanzen zu mischen und insbesondere Feststoffe in dem flüssigen Gemisch zu dispergieren und aufzulösen.
  • Mischköpfe dieser Art zeigen mehrere Nachteile. So wird der Durchsatz bei einem gegebenen Durchmesser der Mischkammer und einer gegebenen Drehgeschwindigkeit durch die im Querschnitt kleineren Einlaßbereiche der konischen Abschnitte begrenzt. Indem sie als Zentrifugalpumpen wirken, verleihen die konischen Abschnitte den zu mi schenden Substanzen weiter eine beträchtliche tangentiale Geschwindigkeitskomponente, welche, anstatt zur hydraulischen Scherbeanspruchung beizutragen, diese herabsetzt. Die durch die Mischkammer verlaufende Mittelwelle verringert das Volumen derselben und dadurch die Verweilzeit des flüssigen Gemischs darin. Schließlich sind derartige Mischköpfe aufgrund des Vorhandenseins der konischen Abschnitte und der durchgehenden Welle für eine Sichtkontrolle nach einem Cleaning-In-Place-Verfahren (CIP-Verfahren), d.h. einem In-situ-Reinigungsverfahren nicht unmittelbar zugänglich.
  • Ein Misch- und Dispergierkopf ist außerdem in den Figuren 1 bis 3 der US-A-4,900,159 dargestellt. Bei diesem Mischkopf ist an jedem Ende einer allgemein zylindrischen Mischkammer ein Paar Rührflügel mittels einer Schulter und einer Mutter auf einer Welle eingespannt, welche sich durch eine Bohrung in einer Mittelnabe in der Mischkammer erstreckt. Die Mischkammer weist eine Mehrzahl von axial verlaufenden Schlitzen in ihrer Umfangswand auf, welche mit der Mittelnabe durch einen radialen Flansch verbunden ist, der in der Mitte der Mischkammer und als eine dieselbe in zwei Kammern unterteilende Trennwand angebracht ist. Auch bei diesem Mischkopf verringern die Mittelnabe und der Flansch das Volumen der Mischkammern und dadurch die Verweilzeit des flüssigen Gemischs darin, und dieselben Teile verleihen den zu mischenden Substanzen gleichfalls eine Drehgeschwindigkeit, d.h. eine tangentiale Geschwindigkeitskomponente, welche die Scherbeanspruchung herabsetzt, die auf das flüssige Gemisch übertragen wird, wenn es durch die langgestreckten Schlitze ausgetragen wird. Der Flansch oder die Trennwand verhindern, daß die beiden Ströme von den entgegengesetzten Enden des Mischkopfs zusammentreffen und dadurch einer hydraulischen Scherbeanspruchung unterliegen. Dieser bekannte Mischkopf ist für ein CIP-Verfahren völlig ungeeignet, zum Teil wegen der vielen unzugänglichen Ecken darin, wo sich Feststoffteilchen oder Substanzen mit einer hohen Viskosität oder Haftfähigkeit anlagern können, und zum Teil, weil die flach auf den Enden der zylindrischen Mischkammer eingespannten Rührflügel eine Sichtkontrolle des Inneren des Mischkopfs praktisch unmöglich machen. Tatsächlich macht eine gründliche Reinigung dieses bekannten Misch- und Dispergierkopfs ein vollständiges Zerlegen des Kopfs, ein getrenntes Reinigen von jedem seiner Teile und ein erneutes Zusammenbauen desselben erforderlich.
  • Es ist nun das Ziel der vorliegenden Erfindung, einen rotierenden Misch- und Dispergierkopf bereitzustellen, welcher die vorgenannten Nachteile vermeidet, und wo das Volumen der Mischkammer nicht durch eine axial verlaufende Welle oder durch Nabe und Flansch verringert wird, so daß die Mischkammer im Verhältnis zu ihren äußeren Abmessungen das größtmögliche Volumen bietet, wo die den zu mischenden Substanzen in der Mischkammer verliehene Kreisbewegung so klein wie möglich gehalten wird und die durch die axial verlaufenden Schlitze darauf übertragene mechanische Scherbeanspruchung dadurch so hoch wie möglich gehalten wird, wo man eine hohe Flüssigkeits- Scherbeanspruchung in den Substanzen in der Mischkammer erhält, wenn die beiden entgegengesetzt gerichteten Zulaufströme mit hohen axialen Geschwindigkeiten darin zusammentreffen, sowie einen rotierenden Misch- und Dispergierkopf, welcher für das CIP-Verfahren besonders gut geeignet ist und bei welchem sich nach einem derartigen Verfahren eine Sichtkontrolle mühelos durchführen läßt. Außerdem sollte der erfindungsgemäße Misch- und Dispergierkopf durch einfache und preiswerte technologische Verfahren als hochqualitatives integriertes einstückiges Produkt hergestellt werden.
  • Erfindungsgemäß wird dies durch einen rotierenden Misch- und Dispergierkopf erreicht, umfassend:
  • - eine zum Verbinden mit einer drehbaren Antriebswelle angepaßte Welle,
  • - eine zu der besagten Welle koaxiale und starr mit dieser verbundene Mischkammer, wobei die besagte Mischkammer von allgemein zylindrischer Gestalt ist und durch ihre Umfangswand hindurch eine Mehrzahl von Austragsöffnungen aufweist, insbesondere in einer allgemein axialen Richtung der Kammer verlaufende, in gleichen Winkelabständen angeordnete langgestreckte Schlitze,
  • - eine erste Mehrzahl von in gleichen Winkelabständen angeordneten Rührflügeln an einem axialen Ende der besagten Mischkammer, wobei jeder der besagten Mehrzahl von Rührflügeln einen axial außerhalb des besagten einen axialen Endes angeordneten vorderen Rand und einen von dem besagten vorderen Rand aus zur Mischkammer hin axial nach innen zu angeordneten hinteren Rand aufweist, und
  • - eine zweite Mehrzahl von in gleichen Winkelabständen angeordneten Rührflügeln am anderen axialen Ende der besagten Mischkammer, wobei jeder der besagten zweiten Mehrzahl von Rührflügeln einen axial außerhalb des besagten anderen axialen Endes angeordneten vorderen Rand und einen von dem besagten vorderen Rand aus zur Mischkammer hin axial nach innen zu angeordneten hinteren Rand aufweist,
  • wobei jeder der besagten ersten Mehrzahl von Rührflügeln umfaßt: einen vorderen Teil mit einem ersten Teilstück, das sich in einer zur Achse der Mischkammer im wesentlichen senkrechten Ebene erstreckt, wobei das radial innere Ende des ersten Teilstücks starr mit der besagten Welle verbunden ist, welche sich völlig außerhalb der Mischkammer befindet, und einem zweiten Teilstück, das von dem besagten ersten Teilstück aus um etwa 90º nach innen zur Mischkammer hin umgebogen ist und mit seinem freien Ende im Abstand von der besagten Ebene starr mit dem besagten einen axialen Ende der Mischkammer verbunden ist, sowie einen hinteren Teil, der als Einheit mit dem ersten Teilstück des besagten vorderen Teils ausgebildet ist und einen stumpfen Winkel mit diesem einschließt und in einer Ebenenprojektion die Form eines Sektors eines Kreisrings aufweist,
  • und wobei jeder der besagten zweiten Mehrzahl von Rührflügeln umfaßt: einen vorderen Teil mit einem ersten Teilstück, das außerhalb der Mischkammer angeordnet ist und sich in einer zur Achse der Mischkammer im wesentlich senkrechten Ebene erstreckt, wobei das radial innere Ende des ersten Teilstücks mit den entsprechenden inneren Enden der anderen Rührflügel der besagten zweiten Mehrzahl von Rührflügeln verbunden ist, und einem zweiten Teilstück, das von dem besagten ersten Teilstück aus um etwa 90º nach innen zur Mischkammer hin umgebogen ist und mit seinem freien Ende im Abstand von der besagten Ebene starr mit dem besagten anderen axialen Ende der Mischkammer verbunden ist, sowie einen hinteren Teil, der als Einheit mit dem ersten Teilstück des besagten vorderen Teils ausgebildet ist und mit diesem einen stumpfen Winkel einschließt und in einer Ebenenprojektion die Form eines Sektors eines Kreisrings aufweist, wobei jeder der hinteren Teile der ersten und zweiten Mehrzahl von Rührflügeln vom vorderen Teil aus in die Mischkammer hineingeführt ist und in Drehrichtung des Mischers hinter dem vorderen Teil angeordnet ist.
  • Durch diese Konstruktion des Misch- und Dispergierkopfs ist die Welle völlig außerhalb der Mischkammer angeordnet und lediglich starr mit den radial inneren Enden der ersten Mehrzahl von Rührflügeln verbunden. Aufgrund der Abwesenheit der Welle aus der Mischkammer weist diese ein maximales Volumen auf, das für eine optimale Verweilzeit des flüssigen Mediums darin sorgt, und die Welle kann diesem Medium selbstverständlich keinerlei Drehbewegung verleihen. Die besondere Gestaltung der Rührflügel verleiht dem Zufluß von jedem Ende der Mischkammer einen einwärts gerichteten Schub und eine hohe Geschwindigkeit mit einer vorherrschenden axialen Komponente, wodurch eine starke hydraulische Scherbeanspruchung im flüssigen Gemisch erzeugt wird, während gleichzeitig eine hohe mechanische Scherbeanspruchung darauf übertragen wird. Diese besondere Gestaltung ermöglicht auch eine Sichtkontrolle der inneren Teile des Misch- und Dispergierkopfs, und die integrierte einstückige Konstruktion desselben beläßt keine Ecken, in denen sich verunreinigendes Material ansammeln kann, so daß der erfinderische Misch- und Dispergierkopf für ein CIP-Verfahren gut geeignet ist. Die verschiedenen Teile des Misch- und Dispergierkopfs können durch einfache technologische Verfahren, wie beispielsweise Drehen, Fräsen, Stanzen und Pressen aus Halbzeug, wie beispielsweise Rohr- und Blechmaterialien mühelos hergestellt und durch Fügeverfahren, wie beispielsweise Schweißen oder Kleben zusammengebaut werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Misch- und Dispergierkopfs weisen mindestens einige der besagten ersten und zweiten Mehrzahl von Rührflügeln Gebilde zur Erzeugung von Turbulenz oder Scherbeanspruchungen in einem darüber hinwegtretenden flüssigen Gemisch auf. Dies trägt weiter zu den Scherkräften bei, welche von den Rührflügeln mechanisch auf das flüssigen Gemisch übertragen werden.
  • Die besagten Gebilde können vorzugsweise Einschnitte an den hinteren Rändern der besagten Rührflügel sein, und die besagten Einschnitte weisen bevorzugter ein allgemein zinnenartiges Profil auf.
  • Als ein anderes bevorzugtes Merkmal schließt der hintere Rand von jedem der besagten Mehrzahl von langgestreckten Schlitzen durch die Umfangswand der besagten Mischkammer mit der Tangente zur Innenseite der besagten Wand am Schnittpunkt einen spitzen Winkel ein. Dieses Merkmal trägt weiter zu den Scherkräften bei, die in das flüssige Gemisch eingeleitet werden, während es den erfinderischen Misch- und Dispergierkopf verläßt.
  • Die verschiedenen Teile des Misch- und Dispergierkopfs der Erfindung werden bevorzugt aus einem metallischen Material hergestellt, wie beispielsweise nichtrostendem Stahl, und durch Schweißen starr miteinander verbunden, so daß sie eine integrierte einstückige Einheit bilden.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen rotierenden Misch- und Dispergierkopfs wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnüngen ausführlicher beschrieben, in denen:
  • Fig. 1 den erfindungsgemäßen Misch- und Dispergierkopf in Seitenansicht zeigt,
  • Fig. 2 eine Draufsicht auf den Misch- und Dispergierkopf aus Fig. 1 bei Betrachtung von oben zeigt,
  • Fig. 3 eine Draufsicht auf den Misch- und Dispergierkopf aus den Figuren 1 und 2 bei Betrachtung von unten zeigt,
  • Fig. 4 eine abgebrochene Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV in Fig. 2 zeigt,
  • Fig. 5 eine abgebrochene Querschnittsansicht entlang der Linie V-V in Fig. 2 zeigt, und
  • Fig. 6 in einem etwas größeren Maßstab eine abgebrochene Querschnittsansicht allgemein entlang der Linie VI-VI in Fig. 1 durch einen der langgestreckten Schlitze in den Umfangswänden der Mischkammer zeigt.
  • In den Figuren 1, 2 und 3 bezeichnet 1 allgemein einen rotierenden Misch- und Dispergierkopf gemäß der Erfindung. Der Misch- und Dispergierkopf 1 umfaßt eine röhrenförmige Mischkammer 3, die vorzugsweise aus nichtrostendem Stahl hergestellt ist und einen kreisförmigen Querschnitt und eine Mittelachse 5 aufweist. Eine Mehrzahl von axial verlaufenden langgestreckten Austragsschlitzen 7 ist in gleichen Winkelabständen durch die Wand der Mischkammer 3 hindurch in dem in axialer Richtung mittleren Bereich derselben vorgesehen.
  • Mit dem oberen ebenen Rand der Mischkammer 3 ist durch Schweißnähte, wie beispielsweise bei 9, eine erste Gruppe von Rührflügeln verbunden, die vorzugsweise aus nichtrostendem Stahl hergestellt und allgemein mit 11 bezeichnet ist, und mit der ersten Gruppe von Rührflügeln 11 ist durch Schweißen, wie beispielsweise bei 13, eine Welle 15 verbunden, die vorzugsweise ebenfalls aus nichtrostendem Stahl hergestellt ist und sich oberhalb der ersten Gruppe von Rührflügeln 11 befindet und zur Mischkammer 3 koaxial ist.
  • Die erste Gruppe von Rührflügeln 11 umfaßt drei identische Rührflügel 17 (vgl. Fig. 2), die im Winkelabstand um 120º gegeneinander versetzt um die Mittelachse 5 herum angeordnet sind. Jeder der Rührflügel 17 umfaßt einen vorderen Teil 19 (vorne in Drehrichtung "R" des Misch- und Dispergierkopfs 1) und einen hinteren Teil 21. Wie man am besten in den Figuren 4 und 5 sieht, weist der vordere Teil 19 jedes der Rührflügel 17 ein erstes Teilstück 23, das sich in einer zur Achse 5 senkrechten Ebene erstreckt, und ein zweites Teilstück 24 auf, das vom ersten Teilstück 23 aus um etwa 90º nach innen gebogen und durch Schweißen, wie beispielsweise bei 9, mit dem oberen Rand der Mischkammer 3 verbunden ist. Das radial innere Ende des ersten Teilstücks 23 ist durch Schweißen, wie beispielsweise bei 13, mit der Welle 15 verbunden. Wie man am besten in Fig. 4 sieht, schließt der hintere Teil 21 mit dem ersten Teilstück 23 des vorderen Teils 19 einen nach innen gerichteten stumpfen Winkel ein und weist in einer Ebenenprojektion die Form eines Sektors eines Kreisrings auf Sein hinterer Rand weist Einschnitte mit einem zinnenartigen Profil 25 auf.
  • Mit dem unteren ebenen Rand der Mischkammer 3 ist eine zweite Gruppe von Rührflügeln verbunden, die vorzugsweise aus nichtrostendem Stahl hergestellt und allgemein mit 27 bezeichnet ist. Die zweite Gruppe von Rührflügeln 27 ist ein Spiegelbild der ersten Gruppe von Rührflügeln 11 und ist in bezug zu dieser in Drehrichtung "R" des Misch- und Dispergierkopfs 1 um 60º versetzt. Diese zweite Gruppe von Rührflügeln 27 wird daher im folgenden nur in groben Zügen beschrieben, da sich ausführlichere Informationen darüber aus der vorangehenden Beschreibung der ersten Gruppe von Rührflügeln 11 in Verbindung mit den Figuren 2, 4 und 5 entnehmen lassen.
  • Wie man am besten in Fig. 3 sieht, umfaßt die zweite Gruppe von Rührflügeln 27 drei identische Rührflügel 29, die im Winkelabstand um 120º gegeneinander versetzt um die Mittelachse 5 herum angeordnet sind. Jeder Rührflügel 29 umfaßt einen vorderen Teil 31 und einen hinteren Teil 33. Der vordere Teil 31 weist ein radial inneres erstes Teilstück 35, das sich in einer zur Achse 5 senkrechten Ebene erstreckt, und ein radial äußeres zweites Teilstück 36 auf, das vom ersten Teilstück 35 aus um etwa 90º nach innen gebogen ist. Die radial inneren Teilstücke 35 der drei Rührflügel 29 sind in einer nabenartigen mittigen Scheibe 37 zusammengeführt, und die freien Ende der umgebogenen Teilstücke 36 sind zum Beispiel durch Schweißen mit dem unteren Rand der Mischkammer 3 verbunden. Der hintere Teil 33 jedes Rührflügels 29 schließt mit dem ersten Teilstück 35 des vorderen Teils 31 einen nach innen gerichteten stumpfen Winkel ein und weist in einer Ebenenprojektion die Form eines Sektors eines Kreisrings auf. Sein hinterer Rand weist Einschnitte mit einem zinnenartigen Profil 39 auf.
  • Aus der vorangehenden Beschreibung der ersten und zweiten Gruppe von Rührflügeln 11 bzw. 27 wird leicht verständlich, daß sie aus ebenem Metallblech hergestellt werden können, durch Stanzen unter Verwendung desselben Stanzformsatzes und durch Biegen, wie beispielsweise durch Pressen der hinteren Teile 21 und der umgebogenen Teilstücke 24 nach einer Seite, um eine Gruppe von Rührflügeln 11 zu erhalten, sowie der hinteren Teile 33 und der umgebogenen Teilstücke 36 zur entgegengesetzten Seite, um eine Gruppe von Rührflügeln 27 zu erhalten.
  • Wie man aus Fig. 6 sieht, sind die Schlitze 7 durch die Umfangswand der Mischkammer 3 nicht als allgemein radial verlaufende Schlitze durch die besagte Wand hindurch hergestellt, sondern sind zum Beispiel durch Fräsen derart hergestellt, daß die Mittelebene durch den Schlitz 7 einen Winkel mit einer radialen Ebene einschließt, und insbesondere derart, daß der hintere Rand des Schlitzes 7 mit der Tangente zur inneren Oberfläche der Wand am Schnittpunkt einen spitzen Winkel einschließt.
  • Wie hier einleitend bereits erläutert wurde, trägt dieses Merkmal zu den Scherkräften bei, welche in das durch die Schlitze 7 ausgestoßene flüssige Gemisch eingeleitet werden. Die hinteren Ränder der derart geformten Schlitze 7 verbessern auch die Zentrifugal-Pumpwirkung der Mischkammer 3, indem sie die Geschwindigkeit vergrößern, mit welcher das flüssige Gemisch aus der Mischkammer in das flüssige Gemisch in dem umgebenden Behälter ausgestoßen wird, wodurch auch die dadurch erhaltene hydraulische Scherbeanspruchung vergrößert wird.
  • Wie in Fig. 5 dargestellt, weist die Welle 15 eine mittige Bohrung 40 darin auf, die mit einem Innengewinde 41 versehen ist, welches angepaßt ist, um es in Gewindeeingriff mit einem entsprechenden Außengewinde auf einer Antriebswelle (nicht dargestellt) zu bringen, die mit einer Antriebseinheit, wie beispielsweise einem Elektromotor oder einem Hydraulik- oder Druckluftmotor verbunden ist, um den Misch- und Dispergierkopf 1 drehend anzutreiben.
  • Betrieb des erfinderischen Misch- und Dispergierkopfs: Wenn er so mit einer Antriebseinheit verbunden ist, wird der Misch- und Dispergierkopf 1 in die zu mischenden und/oder zu dispergierenden Substanzen eingetaucht, die in einem geeigneten Behälter enthalten sind, und man läßt ihn mit einer hohen Drehzahl rotieren.
  • Die erste und zweite Gruppe von Rührflügeln 11 bzw. 27 wirken nun als Flügelradpumpen, welche die Substanzen aus dem umgebenden Behälter mit hoher Geschwindigkeit in einer hauptsächlich axialen Richtung in die Mischkammer 3 treiben. Dadurch unterliegen die besagten Substanzen zum ersten einer plötzlichen Änderung der relativen Bewegungsrichtung, was zur Einleitung von beschleunigenden Scherkräften in diese führt, zum zweiten werden die fließenden Substanzen durch die zinnenartigen Einschnitte 25 bzw. 39 weiter aufgeteilt, was zur Einleitung einer weiteren Turbulenz und Scherbeanspruchung in diese führt. Innerhalb der Mischkammer 3 prallen die beiden Substanzströme mit hohen Geschwindigkeiten im wesentlichen axial zusammen, wodurch eine hohe hydraulische Scherbeanspruchung erzeugt wird. Aufgrund der Abwesenheit einer Welle oder von Nabe und Flansch, die sich mit hoher Geschwindigkeit drehen, gibt es in den mittleren Bereichen der Mischkammer keine auf die Substanzen einwirkende Rotationskraft. Daher bewegt sich der größere Teil der Substanzen in einer hauptsächlich nicht-drehenden, radialen Richtung auf den Umfang zu, wodurch - während des Ausstoßens der Substanzen durch die Austragsschlitze - die mit hoher Geschwindigkeit rotierenden Schlitze mit einer hohen mechanischen Scherbeanspruchung auf die sich langsamer bewegenden Substanzen einwirken. Die Substanzen werden mit hoher Geschwindigkeit aus ihnen in das umgebende Gemisch ausgestoßen, wodurch sie einer weiteren hohen hydraulischen Scherbeanspruchung unterliegen.
  • Im Vergleich mit den eingangs erwähnten Mischköpfen aus dem Stand der Technik bedeutet dies, daß Scherkräfte in mindestens zwei weiteren Stufen des Betriebs in die flüssigen Gemische eingeleitet und in den anderen intensiviert werden, was zu einer verbesserten Gesamtleistung führt.
  • Da die Sicht auf die inneren Oberflächen des erfindungsgemäßen Misch- und Dispergierkopfs durch das Vorhandensein der zwei Gruppen von Rührflügeln 11 bzw. 27 nur geringfügig verdeckt wird, eignet sich der erfinderische Misch- und Dispergierkopf für eine Sichtkontrolle nach einem CIP-Verfahren.
  • Aus der vorangehenden Beschreibung wird klar, daß die verschiedenen Teile des erfindungsgemäßen Misch- und Dispergierkopfs durch einfache technologische Verfahren mit geringen Kosten hergestellt und durch Schweißen miteinander verbunden werden können, so daß sie eine integrierte einstückige Einheit bilden.
  • Die Austragsöffnungen können eine beliebige andere geeignete Gestalt als diejenige von axial verlaufenden langgestreckten Schlitzen aufweisen, und auch die Rührflügel können bei jeder Gruppe von Rührflügeln in einer anderen Anzahl als drei vorhanden sein und können eine andere Gestalt als die beschriebene aufweisen. Je nach vorgesehenem Anwendungsbereich des Misch- und Dispergierkopfs kann er auch aus anderen Materialien als nichtrostendem Stahl, z.B. aus Kunststoffmaterialien oder aus einer Kombination von Kunststoffmaterialien und metallischen Materialien hergestellt werden, und die verschiedenen Teile des Misch- und Dispergierkopfs könne durch andere Mittel als durch Schweißen, beispielsweise durch Kleben, starr miteinander verbunden werden.

Claims (6)

  1. Rotierender Misch- und Dispergierkopf (1), umfassend:
    - eine zum Verbinden mit einer drehbaren Antriebswelle angepaßte Welle (15),
    - eine zu der besagten Welle (15) koaxiale und starr mit dieser verbundene Mischkammer (3), wobei die besagte Mischkammer (3) von einer allgemein zylindrischen Gestalt ist und durch ihre Umfangswand hindurch eine Mehrzahl von Austragsöffnungen aufweist, insbesondere in einer allgemein axialen Richtung der Kammer (3) verlaufende, in gleichen Winkelabständen angeordnete langgestreckte Schlitze (7),
    - eine erste Mehrzahl (17) von in gleichen Winkelabständen angeordneten Rührflügeln (11) an einem axialen Ende der besagten Mischkammer (3), wobei jeder der besagten Mehrzahl von Rührflügeln (11) einen axial außerhalb des besagten einen axialen Endes angeordneten vorderen Rand und einen von dem besagten vorderen Rand aus zur Mischkammer (3) hin axial nach innen zu angeordneten hinteren Rand aufweist, und
    - eine zweite Mehrzahl von in gleichen Winkelabständen angeordneten Rührflügeln (27) am anderen axialen Ende der besagten Mischkammer (3), wobei jeder der besagten zweiten Mehrzahl von Rührflügeln (27) einen axial außerhalb des besagten anderen axialen Endes angeordneten vorderen Rand und einen von dem besagten vorderen Rand aus zur Mischkammer (3) hin axial nach innen zu angeordneten hinteren Rand aufweist,
    wobei jeder der besagten ersten Mehrzahl (17) von Rührflügeln (11) umfaßt: einen vorderen Teil (19) mit einem ersten Teilstück (23), das sich in einer zur Achse (5) der Mischkammer (3) im wesentlichen senkrechten Ebene erstreckt, wobei das radial innere Ende des ersten Teilstücks (23) starr mit der besagten Welle (15) verbunden ist, welche sich völlig außerhalb der Mischkammer (3) befindet, und einem zweiten Teilstück (24), das von dem besagten ersten Teilstück (23) aus um etwa 90º nach innen zur Mischkammer (3) hin umgebogen und mit seinem freien Ende im Abstand von der besagten Ebene (bei 9) starr mit dem besagten einen axialen Ende der Mischkammer (3) verbunden ist, sowie einen hinteren Teil (21), der als Einheit mit dem ersten Teilstück (23) des besagten vorderen Teils (19) ausgebildet ist und mit diesem einen stumpfen Winkel einschließt und in einer Ebenenprojektion die Form eines Sektors eines Kreisrings aufweist,
    und wobei jeder der besagten zweiten Mehrzahl von Rührflügeln (27) umfaßt: einen vorderen Teil (31) mit einem ersten Teilstück (35), das außerhalb der Mischkammer (3) angeordnet ist und sich in einer zur Achse (5) der Mischkammer (3) im wesentlich senkrechten Ebene erstreckt, wobei das radial innere Ende des ersten Teilstücks (35) mit den entsprechenden inneren Enden der anderen Rührflügel (29) der besagten zweiten Mehrzahl von Rührflügeln (27) verbunden ist, und einem zweiten Teilstück (36), das von dem besagten ersten Teilstück (35) aus um etwa 90º nach innen zur Mischkammer hin umgebogen ist und mit seinem freien Ende im Abstand von der besagten Ebene starr mit dem besagten anderen axialen Ende der Mischkammer (3) verbunden ist, sowie einen hinteren Teil (33), der als Einheit mit dem ersten Teilstück (35) des besagten vorderen Teils (31) ausgebildet ist und mit diesem einen stumpfen Winkel einschließt und in einer Ebenenprojektion die Form eines Sektors eines Kreisrings aufweist, wobei jeder der hinteren Teile (21,33) der ersten (17) und zweiten (27) Mehrzahl von Rührflügeln (11) vom vorderen Teil (19,31) aus in die Mischkammer (3) hineingeführt ist und in Drehrichtung des Mischers hinter dem vorderen Teil (19,31) angeordnet ist.
  2. 2. Misch- und Dispergierkopf (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige der besagten ersten und zweiten Mehrzahl von Rührflügeln (17,27) Gebilde (25,39) zum Erzeugen einer Turbulenz oder Scherbeanspruchung in einem darüber hinwegtretenden flüssigen Gemisch aufweist.
  3. 3. Misch- und Dispergierkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Gebilde Einschnitte (25,39) am hinteren Ende der besagten Rührflügel (11,29) sind.
  4. 4. Misch- und Dispergierkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Einschnitte (25,39) ein allgemein zinnenartiges Profil aufweisen.
  5. 5. Misch- und Dispergierkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Rand von jedem der besagten Mehrzahl von langgestreckten Schlitzen (7) durch die Umfangswand der besagten Mischkammer (3) mit der Tangente zur Innenseite der besagten Wand am Schnittpunkt einen spitzen Winkel (α) einschließt.
  6. 6. Misch- und Dispergierkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Teile aus einem metallischen Material, wie beispielsweise nichtrostendem Stahl hergestellt und durch Schweißen starr miteinander verbunden sind, so daß sie eine integrierte einstückige Einheit bilden.
DE69401414T 1993-10-07 1994-10-03 Einheitlicher, einstückiger, drehbarer Mischer und Abgabekopf Expired - Lifetime DE69401414T2 (de)

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DE69401414D1 DE69401414D1 (de) 1997-02-20
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DE69401414T Expired - Lifetime DE69401414T2 (de) 1993-10-07 1994-10-03 Einheitlicher, einstückiger, drehbarer Mischer und Abgabekopf

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